SMD Tam Renkli LED 67-235 Veri Sayfası - Paket 3.2x2.8x1.9mm - Gerilim 1.75-3.65V - Güç 0.12W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

67-235, kompakt boyut, yüksek parlaklık ve renk karıştırma yetenekleri gerektiren uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj (SMD) tam renkli LED'dir. Tek bir renksiz şeffaf reçine paket içinde üç ayrı LED çipini (Kırmızı, Yeşil, Mavi) entegre ederek geniş bir renk spektrumu oluşturma imkanı sağlar. Cihaz, her bir renk kanalının bağımsız kontrolü için kurşun çerçeveli beyaz SMT paketi ve altı ayrı pime sahiptir. Ana avantajları arasında geniş görüş açısı, düşük güç tüketimi ve yüksek ışık şiddeti bulunur; bu da alanı kısıtlı elektronik cihazlarda arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için uygun kılar.

1.1 Temel Özellikler ve Uyumluluk

• Paket: Beyaz SMT, renksiz şeffaf reçine.
• Çip Konfigürasyonu: Dahili 3 LED çipi (Kırmızı RQ, Yeşil GC, Mavi BJ).
• Elektriksel Arayüz: Ayrı 6 pinli kurşun çerçeve paketi.
• Optik Performans: Geniş görüş açısı, yüksek ışık şiddeti.
• Üretim: Reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu.
• Çevresel Uyumluluk: Kurşunsuz, RoHS uyumlu, AB REACH düzenlemelerine uygun.
• Halojensiz: Brom (Br) <900 ppm, Klor (Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.
• Ön Koşullandırma: JEDEC J-STD-020D Seviye 3 temel alınmıştır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, alan, verimlilik ve renk yeteneğinin kritik olduğu uygulamalar için idealdir. Tipik kullanım alanları arasında eğlence ekipmanları, bilgi panoları ve tabelalar, dijital kamera veya cep telefonları için flaş modülleri ve küçük elektronik cihazlar için genel aydınlatma yer alır. Tasarımı özellikle ışık kılavuzlarıyla kullanıma uygundur.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garanti edilmez.

• Ters Gerilim (VR): Kırmızı (RQ) için 12V, Yeşil (GC) ve Mavi (BJ) için 5V.
• İleri Akım (IF): RQ için 50mA, GC ve BJ için 30mA.
• Tepe İleri Akım (IFP): 100mA (Görev Oranı 1/10 @1KHz).
• Güç Dağılımı (Pd): RQ için 120mW, GC/BJ için 110mW.
• Termal Sınırlar: Maksimum Jonksiyon Sıcaklığı (Tj) 125°C. Çalışma Sıcaklığı (Topr) aralığı -40°C ila +100°C. Depolama Sıcaklığı (Tstg) aralığı -40°C ila +110°C.
• Termal Direnç (Rth): Jonksiyon-Ortam 500 K/W (RQ) ve 600 K/W (GC/BJ). Jonksiyon-Lehim Noktası 300 K/W (RQ) ve 400 K/W (GC/BJ).
• ESD Dayanımı: RQ için 2000V, GC/BJ için 500V (muhtemelen İnsan Vücudu Modeli).
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow lehimleme maksimum 260°C'de 30 saniye. El lehimlemesi maksimum 350°C'de 3 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ta=25°C)

Bunlar, standart test koşullarında (İleri Akım IF=20mA) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (Iv): Kırmızı (RQ): 450-1400 mcd. Yeşil (GC): 1120-2240 mcd. Mavi (BJ): 225-450 mcd.
• Görüş Açısı (2θ1/2): 120 derece (tipik).
• Dalga Boyu: Tepe Dalga Boyu (λp): RQ~632nm, GC~518nm, BJ~468nm. Baskın Dalga Boyu (λd): RQ 617.5-629.5nm, GC 525-535nm, BJ 465-475nm.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): RQ~20nm, GC~35nm, BJ~25nm.
• İleri Gerilim (VF): RQ: 1.75-2.75V. GC/BJ: 2.75-3.65V.
• Ters Akım (IR): Tüm çipler için belirtilen VR'de ≤10 μA.

Toleranslar Hakkında Not:Işık Şiddeti ±%11, Baskın Dalga Boyu ±1nm, İleri Gerilim ±0.1V.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, seri üretimde tutarlılığı sağlamak için temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Tasarımcılar sipariş verirken gerekli sınıf kodlarını belirtmelidir.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

IF=20mA'da ölçülür. Kodlar düşükten yüksek şiddete doğru sıralanır.

• Kırmızı (RQ): U1 (450-560 mcd), U2 (560-710), V1 (710-900), V2 (900-1120), AA (1120-1400).
• Yeşil (GC): AA (1120-1400 mcd), AB (1400-1800), BA (1800-2240).
• Mavi (BJ): S2 (225-285 mcd), T1 (285-360), T2 (360-450).

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Her bir çipin renk noktasını tanımlar.

• Kırmızı (RQ): E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5), E6 (625.5-629.5).
• Yeşil (GC): Y (525-530 nm), Z (530-535).
• Mavi (BJ): X (465-470 nm), Y (470-475).

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

Sürücü tasarımı ve güç yönetimi için önemlidir.

• Kırmızı (RQ): 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15), 2 (2.15-2.35), 3 (2.35-2.55), 4 (2.55-2.75).
• Yeşil (GC) / Mavi (BJ): 5 (2.75-3.05V), 6 (3.05-3.35), 7 (3.35-3.65).

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın standart olmayan koşullardaki davranışını anlamak için gerekli olan tipik karakteristik eğrileri sağlar.

4.1 Spektral Dağılım

Eğriler, her bir çip için dalga boyunun bir fonksiyonu olarak göreceli ışık çıkışını gösterir. Kırmızı çip (RQ), 632nm civarında merkezlenmiş dar bir bant genişliğine (~20nm) sahiptir. Yeşil (GC), 518nm yakınında merkezlenmiş daha geniş bir bant genişliğine (~35nm) sahiptir ve Mavi (BJ), 468nm yakınında orta bant genişliğine (~25nm) sahiptir. Bu veri, renk karıştırma hesaplamaları ve filtre tasarımı için çok önemlidir.

4.2 Işınım Deseni

Diyagram, ışığın uzaysal dağılımını göstererek geniş 120 derecelik görüş açısını doğrular. Yoğunluk, merkezi görüş konisi boyunca nispeten düzgündür; bu da düzgün aydınlatma gerektiren uygulamalar için faydalıdır.

4.3 Akım-Gerilim (I-V) İlişkisi

RQ, GC ve BJ için ayrı eğriler, ileri akım (IF) ve ileri gerilim (VF) arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Eğriler, bir diyodun tipik üstel karakteristiğini sergiler. Kırmızı çip, Yeşil ve Mavi çiplere (~2.8V) kıyasla daha düşük bir açılma gerilimine (~1.8V) sahiptir. Bu, özellikle çipleri ortak bir gerilim kaynağından sürerken, devre tasarımında dikkate alınmalıdır.

4.4 Dalga Boyu - Akım ve Şiddet - Akım

Baskın Dalga Boyu - İleri Akım grafikleri, artan akımla minimum kayma göstererek iyi renk kararlılığını işaret eder. Göreceli Işık Şiddeti - İleri Akım grafikleri, önerilen çalışma aralığında yaklaşık olarak doğrusaldır, ancak termal etkiler nedeniyle daha yüksek akımlarda doyuma ulaşacaktır.

4.5 Güç Azaltma ve Termal Yönetim

Maks. İzin Verilen İleri Akım - Sıcaklık grafiği güvenilirlik için kritiktir. Ortam veya lehim noktası sıcaklığı arttıkça maksimum güvenli çalışma akımının nasıl azaltılması gerektiğini gösterir. Örneğin, 100°C'de izin verilen akım, 25°C'dekinden önemli ölçüde daha düşüktür. Performansı ve ömrü korumak için ısı emici için uygun PCB düzeni gereklidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED'in kompakt bir SMD ayak izi vardır. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm): Toplam uzunluk 3.2mm, genişlik 2.8mm ve yükseklik 1.9mm'dir. Detaylı çizim, pad konumlarını, bileşen dış hatlarını ve pin tanımlamasını (1'den 6'ya) belirtir. Pin 1 tipik olarak Kırmızı çipin katodudur, diğer pinler Yeşil ve Mavi çiplerin anot ve katotlarına atanmıştır. Doğru PCB düzeni için kesin pin bağlantısı boyut diyagramından doğrulanmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Lehimleme Parametreleri

• Reflow Lehimleme (Tavsiye Edilen):Maksimum tepe sıcaklığı 260°C'de 30 saniye. Standart kurşunsuz reflow profili uygundur.
• El Lehimlemesi:Gerekirse, havya sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve her bir bağlantı için temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.2 Taşıma ve Depolama Önlemleri

• Bu cihazlar elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında standart ESD önlemlerini kullanın.
• Kuru bir ortamda saklayın. Nem hassasiyet seviyesi (MSL), tipik olarak MSL 3'e karşılık gelen JEDEC J-STD-020D Seviye 3 ön koşullandırmasıyla ima edilir. Bu, paketin reflow öncesi fırınlanması gerektirmeden önce 168 saate kadar zemin koşullarına maruz kalabileceği anlamına gelir.
• Yerleştirme sırasında lense mekanik stres uygulamaktan kaçının.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Neme Dayanıklı Paketleme

Cihazlar, raf ömrünü korumak ve nem emilimini önlemek için bant ve makara gibi neme dayanıklı ambalajlarda tedarik edilir.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için anahtar bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY) ve Işık Şiddeti (CAT), Baskın Dalga Boyu (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için özel Sınıflandırma Kodları. LOT No. üretim izlenebilirliği sağlar.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Her renk kanalı, bir sabit akım kaynağı veya bir gerilim kaynağı ile seri bağlı bir akım sınırlama direnci kullanılarak bağımsız olarak sürülmelidir. Farklı ileri gerilimler nedeniyle, ortak bir gerilim kaynağı kullanılıyorsa Kırmızı kanal ve birleşik Yeşil/Mavi kanallar için ayrı akım ayarlama dirençleri gereklidir. Darbe genişlik modülasyonu (PWM), karartma ve renk karıştırma için önerilen yöntemdir, çünkü sabit bir ileri akım ve dolayısıyla kararlı renk koordinatları sağlar.

8.2 Termal Tasarım

Güç dağılımı (120mW'a kadar) ve termal direnç göz önüne alındığında, PCB birincil ısı emici görevi görür. LED'in lehim noktalarına bağlı yeterli bakır alanı (termal padler) kullanın ve özellikle yüksek akım veya yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında ısı dağılımını iyileştirmek için iç veya alt katmanlara termal viyalar kullanmayı düşünün.

8.3 Optik Tasarım

Geniş görüş açısı, bu LED'i geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Işık kılavuzu uygulamaları için, kılavuz girişinin yayılan ışık konisini yakalayacak şekilde uygun şekilde hizalanmış ve boyutlandırılmış olduğundan emin olun. Şeffaf reçine, çipler dağıtıcı bir yüzeye yakın yerleştirildiğinde iyi renk karışımı sağlar.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

67-235'nin sınıfındaki temel farklılaştırıcıları, çok kompakt 3.2x2.8mm paket içinde üç farklı yüksek performanslı çipin (Kırmızı için AlGaInP, Yeşil ve Mavi için InGaN) entegrasyonu ve geniş 120 derecelik görüş açısıdır. Daha basit iki pinli RGB LED'lere kıyasla, altı pinli konfigürasyon her bir rengin tamamen bağımsız kontrolüne izin vererek çok daha geniş bir renk gamı ve daha sofistike aydınlatma efektleri sağlar. Katı çevresel standartlara (RoHS, REACH, Halojensiz) uyumu, onu sıkı düzenlemelere sahip küresel pazarlar için uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Üç rengi de aynı akım sınırlama direnciyle sürebilir miyim?

Hayır. Kırmızı çipin ileri gerilimi (VF) (1.75-2.75V), Yeşil ve Mavi çiplerinkinden (2.75-3.65V) önemli ölçüde düşüktür. Ortak bir gerilim kaynağından tek bir direnç kullanmak, Kırmızı çipten aşırı akım veya Yeşil/Mavi çipler için yetersiz akıma neden olarak yanlış renk dengesine ve potansiyel aşırı strese yol açar. Her kanal için ayrı akım kontrolü kullanın.

10.2 Sınıf kodlarının (CAT, HUE, REF) anlamı nedir?

Bunlar kalite sınıflandırma kodlarıdır. CAT, Işık Şiddeti sınıfını (örn. U1, AA) ifade eder. HUE, Baskın Dalga Boyu sınıfını (örn. E4, Y) ifade eder. REF, İleri Gerilim sınıfını (örn. 0, 5) ifade eder. Sınıfları belirtmek, elektriksel ve optik özellikleri sıkı bir şekilde gruplanmış LED'ler almanızı sağlar; bu, çoklu LED dizilerinde veya renk kritik uygulamalarda tutarlı performans için hayati önem taşır.

10.3 Bu RGB LED ile beyaz ışık nasıl elde edilir?

Beyaz ışık, üç ana rengin (Kırmızı, Yeşil, Mavi) belirli şiddet oranlarında karıştırılmasıyla oluşturulur. Kesin oranlar, hedef beyaz noktaya (örn. soğuk beyaz, sıcak beyaz) ve bireysel LED sınıflarının özel spektral çıkışına bağlıdır. Bu tipik olarak, her kanala akımı hassas bir şekilde ayarlayabilen kalibrasyon ve sürücü elektroniği gerektirir. Uygun kontrol devresi olmadan beyaz ışık için basit bir tak-çalıştır çözümü değildir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Taşınabilir Bir Cihaz için Durum Göstergesi

Bir tasarımcı, elde taşınan bir tıbbi cihaz için çok renkli bir durum göstergesine ihtiyaç duyar. Alan son derece kısıtlıdır. 67-235 LED seçilir. Kırmızı kanal düşük pil uyarısını (yanıp sönen), Yeşil normal çalışmayı (sabit) ve Mavi Bluetooth bağlantısını (nabız gibi atan) göstermek üzere programlanır. Üç PWM çıkışlı küçük bir mikrodenetleyici, basit transistör anahtarlar aracılığıyla LED'i sürer. Geniş görüş açısı, durumun karmaşık bir lens gerektirmeden çeşitli açılardan görülebilmesini sağlar. Her kanalın düşük güç tüketimi (tipik 20mA) pil ömrünün korunmasına yardımcı olur. Altı pinli tasarım, mikrodenetleyicinin ek çoklama devresi olmadan her rengi bağımsız olarak kontrol etmesine izin verir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. 67-235'te üç farklı yarı iletken malzeme kullanılır: Kırmızı çip için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) ve Yeşil ve Mavi çipler için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür). Bu malzemelerin özel bileşimi, yarı iletkenin bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. İleri yönde polarmalandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşerek enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. Şeffaf epoksi reçine paketi, hassas yarı iletken çipleri korumaya, ışık çıkışını şekillendirmek için bir lens görevi görmeye ve rengi değiştirmek için fosforlar içerebilir (bu şeffaf versiyonda olmasa da).

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

67-235, SMD RGB LED'ler alanında olgun bir teknolojiyi temsil eder. Sektördeki mevcut trendler aynı anda birkaç yöne doğru ilerlemektedir: 1)Artırılmış Verimlilik ve Parlaklık:Yeni epitaksiyel yapılar ve paketleme teknikleri, watt başına lümen çıkışını (etkinliği) iyileştirmeye devam etmektedir. 2)Küçültme:Ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutları (örn. 2.0x1.6mm, 1.6x1.6mm) yaygın hale gelmektedir. 3)Geliştirilmiş Renksel Geriverim ve Gamut:Fosfor dönüştürücü LED'ler ve doğrudan yayılımlı malzemelerdeki gelişmeler, ekranlar için renk gamutunu genişletmeyi ve aydınlatma için daha yüksek Renksel Geriverim İndeksi (CRI) elde etmeyi amaçlamaktadır. 4)Entegre Zeka:Pazar, dahili kontrol IC'li (adreslenebilir RGB LED'ler) LED'lerde büyüme görmektedir; bu da sistem tasarımını basitleştirir. 67-235 ayrık bir bileşen olsa da, bu trendleri anlamak, geleceğe yönelik tasarımlar için doğru teknolojiyi seçmede, maliyet, performans ve entegrasyon seviyesini dengelemede yardımcı olur.