SMD LED Amber 120 Derece Görüş Açısı - AlInGaP Teknolojisi - 2.05-2.5V @ 50mA - 175mW Güç Dağılımı - Türkçe Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, kehribar ışık üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) teknolojisini kullanan yüksek parlaklıklı bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in özelliklerini detaylandırır. Bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri için tasarlanmıştır ve alanın kısıtlı olduğu uygulamalara uygundur. Geniş 120 derecelik görüş açısına katkıda bulunan dağınık bir lense sahiptir; bu da geniş aydınlatma veya birden fazla açıdan görünürlük gerektiren uygulamalar için ideal kılar.

LED, AEC-Q101 standartlarına göre kalifiye edilmiştir ve bu da onu otomotiv aksesuar uygulamaları da dahil olmak üzere kullanıma uygun hale getirir. Yapısı ve malzemeleri ROHS direktiflerine uygundur. Cihaz, yüksek hızlı pick-and-place montajını kolaylaştırmak için 7 inçlik makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde endüstri standardı paketleme ile tedarik edilir.

2. Teknik Parametreler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, güvenilirliği sağlamak ve hasarı önlemek için belirli çevresel ve elektriksel limitler dahilinde çalışacak şekilde derecelendirilmiştir. Mutlak maksimum değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):175 mW. Bu, cihazın termal limitlerini aşmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• DC İleri Akım (IF):70 mA. Uygulanabilecek maksimum sürekli ileri akım.
• Tepe İleri Akım:100 mA. Bu yalnızca palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği) izin verilir ve aşılmamalıdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C. Cihazın çalışmak üzere tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C. Çalışmayan durumda depolama için sıcaklık aralığı.

2.2 Termal Özellikler

Etkili termal yönetim, LED performansı ve ömrü için kritiktir. Termal direnç değerleri, ısının yarıiletken ekleminden çevreye veya lehim noktasına ne kadar kolay iletilebileceğini gösterir.

• Termal Direnç, Eklemden Ortama (RθJA):280 °C/W (tipik). 16mm² bakır pedli bir FR4 substrat (1.6mm kalınlık) üzerinde ölçülmüştür. Daha düşük bir değer daha iyi ısı dağılımını gösterir.
• Termal Direnç, Eklemden Lehim Noktasına (RθJS):130 °C/W (tipik). Bu genellikle kart seviyesi termal tasarım için daha alakalı bir metrikdir.
• Maksimum Eklem Sıcaklığı (Tj):125 °C. Yarıiletken eklemindeki sıcaklık bu limiti aşmamalıdır.

Tasarımcılar, en kötü çalışma koşulları altında 125°C'nin altında kaldığından emin olmak için beklenen eklem sıcaklığını hesaplamalıdır (Tj = Ta + (Pd * RθJA)).

2.3 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, standart test koşullarında (Ta=25°C, IF=50mA) LED'in ışık çıkışını ve elektriksel davranışını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):2240 - 4500 mcd (milikandela). Bu, insan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör tarafından ölçülen algılanan parlaklıktır. Geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir.
• Görüş Açısı (2θ½):120 derece (tipik). Işık şiddetinin eksenel (0°) değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λP):621 nm (tipik). Spektral güç dağılımının en yüksek olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):612 - 621 nm. Bu tek dalga boyu, LED'in algılanan rengini, kromatiklik koordinatlarından türetilerek en iyi şekilde temsil eder. Tolerans ±1 nm'dir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Maksimum yoğunluğun yarısında ölçülen spektral bant genişliği, renk saflığını gösterir.
• İleri Voltaj (VF):50mA'de 2.05 - 2.5 V. LED akım iletirken üzerindeki voltaj düşüşü. Tolerans ±0.1 V'dir.
• Ters Akım (IR):VR=10V'da 10 μA (maksimum). Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim serilerinde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre sınıflara ayrılır. Parti etiketi, İleri Voltaj (Vf), Işık Şiddeti (Iv) ve Baskın Dalga Boyu (Wd) için belirli sınıf kodlarını gösterir.

3.1 İleri Voltaj (Vf) Sınıflandırması

Akım regülasyon devresi tasarımına yardımcı olmak için IF=50mA'de sınıflandırılır.

• D Sınıfı:2.05V - 2.20V
• E Sınıfı:2.20V - 2.35V
• F Sınıfı:2.35V - 2.50V

Her sınıf içindeki tolerans ±0.1V'dir.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Parlaklık değişimini kontrol etmek için IF=50mA'de sınıflandırılır.

• X2 Sınıfı:2240 mcd - 2800 mcd
• Y1 Sınıfı:2800 mcd - 3550 mcd
• Y2 Sınıfı:3550 mcd - 4500 mcd

Her sınıf içindeki tolerans ±%11'dir.

3.3 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması

Renk tutarlılığını sağlamak için IF=50mA'de sınıflandırılır.

• 3 Sınıfı:612 nm - 615 nm
• 4 Sınıfı:615 nm - 618 nm
• 5 Sınıfı:618 nm - 621 nm

Her sınıf içindeki tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan alıntı tipik eğrilerden bahsetse de, standart LED performansı birkaç ana ilişki ile karakterize edilir.

4.1 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Bir AlInGaP LED için I-V eğrisi, doğası gereği standart bir diyot gibi üstel bir yapıdadır. Tipik çalışma akımı olan 50mA'de, ileri voltaj belirtildiği gibi 2.05V ila 2.5V aralığına düşer. Tasarımcılar, kararlı çalışmayı sağlamak ve termal kaçak oluşumunu önlemek için bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akım sürücü kullanmalıdır, çünkü LED'ler için ileri voltaj sıcaklık arttıkça azalır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık çıkışı (ışık şiddeti), önemli bir aralıkta ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Önerilen DC akımın (70mA) üzerinde çalıştırmak ışık çıkışını artıracak, ancak aynı zamanda daha fazla ısı üretecek, verimliliği (ışıksal verim) potansiyel olarak düşürecek ve hızlanan termal bozulma nedeniyle cihazın ömrünü kısaltacaktır.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa oldukça duyarlıdır. Eklem sıcaklığı arttıkça:

• Işık Çıkışı Azalır:Işık çıkışı tipik olarak düşer. Kesin katsayı değişir ancak yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için kritik bir faktördür.
• İleri Voltaj Azalır:Bu, bir voltaj kaynağı tarafından sürülüyorsa artan akıma yol açabilir ve ısı üretimi için pozitif bir geri besleme döngüsü oluşturabilir.
• Baskın Dalga Boyu Kayar:AlInGaP LED'ler için dalga boyu genellikle sıcaklıkla hafifçe kayar; bu, sıkı toleranslı uygulamalarda renk algısını etkileyebilir.

Bu nedenle, tutarlı optik performansı korumak için PCB üzerinde etkili bir ısı emici ve termal tasarım esastır.

4.4 Uzaysal Dağılım (Görüş Açısı)

Uzaysal radyasyon deseni, LED çip mimarisi ve dağınık lens tarafından tanımlanır. 120 derecelik görüş açısı (2θ½), Lambert benzeri, çok geniş bir dağılımı gösterir. Bu desen, düzgün, geniş alan aydınlatması veya panel ışıkları veya durum göstergeleri gibi geniş bir açı aralığından görünür olması gereken göstergeler için idealdir.

5. Mekanik & Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, bir EIA standardı SMD paket şekline uygundur. PCB ayak izi tasarımı için tüm kritik boyutlar (ped aralığı, bileşen yüksekliği, lens boyutu gibi), aksi belirtilmedikçe genel toleransı ±0.2mm olan detaylı paket çiziminde sağlanır. Bu standardizasyon, otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlar.

5.2 Önerilen PCB Ped Tasarımı

Hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme işlemleri için bir land pattern (ayak izi) sağlanmıştır. Güvenilir lehim bağlantıları elde etmek, reflow sırasında uygun kendi kendine hizalamayı sağlamak ve LED'in termal pedinden (varsa) PCB'ye etkili ısı transferini kolaylaştırmak için bu önerilen ped geometrisine uymak çok önemlidir.

5.3 Polarite Tanımlama

SMD LED'ler genellikle katot (negatif) tarafını göstermek için paket üzerinde bir işarete sahiptir. Bu genellikle lens veya paket gövdesi üzerinde yeşil bir işaret, bir çentik veya kesik bir köşedir. Yerleştirme sırasında doğru polarite yönlendirmesi, cihazın çalışması için esastır.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) lehim kullanan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Önerilen profil J-STD-020 standartlarına uygundur. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:Maksimum 150-200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Süre:LED'i aşırı termal strese maruz bırakmadan uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için profil limitlerine uyulur.

LED, maksimum iki reflow döngüsüne maruz bırakılmalıdır.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Bacak başına maksimum 3 saniye.
• Limit:Plastik paketin ve dahili tel bağlantılarının termal hasar görmesini önlemek için yalnızca bir el lehimleme döngüsüne izin verilir.

6.3 Temizlik

Montaj sonrası temizlik dikkatle yapılmalıdır. Yalnızca etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilmiş alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. LED, normal sıcaklıkta bir dakikadan daha az süreyle daldırılmalıdır. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar, epoksi lensi ve paket malzemesine zarar vererek renk değişimine veya çatlamaya neden olabilir.

7. Depolama & Taşıma Uyarıları

7.1 Nem Hassasiyeti

Bu ürün, JEDEC J-STD-020'ye göre Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 2a olarak sınıflandırılmıştır. Bu, paketin, reflow öncesinde bir kurutma işlemi gerektirmeden fabrika zemin koşullarına (≤30°C/%60RH) kadar 4 haftaya kadar maruz kalabileceği anlamına gelir.

• Mühürlü Torba:≤30°C ve ≤%70 RH'de depolayın. Torba mühürleme tarihinden itibaren bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Torba:≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın. Açıldıktan sonra 4 hafta içinde IR reflow işlemini tamamlayın.
• Uzatılmış Depolama (Torbadan Çıkarılmış):Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe depolayın.
• Kurutma:4 haftadan fazla maruz kalındıysa, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 48 saat kurutun.

7.2 Uygulama Notları

Bu LED, genel amaçlı elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örn. havacılık, tıbbi, kritik ulaşım sistemleri), uygunluk ve potansiyel güç azaltma gereksinimlerini değerlendirmek için özel bir teknik danışma zorunludur.

8. Paketleme & Sipariş Bilgisi

8.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Cihaz, koruyucu kapak şeridi olan kabartmalı taşıyıcı şeritte, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış olarak tedarik edilir. Standart makara miktarı makara başına 2000 adettir. Paketleme, otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Besleyici kurulumu için şerit boyutları (cep boyutu, aralık vb.) sağlanmıştır.

9. Uygulama Önerileri

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Otomotiv Aksesuarları:İç mekan ortam aydınlatması, gösterge paneli arka aydınlatması, anahtar aydınlatması ve kritik olmayan durum göstergeleri.
• Tüketici Elektroniği:Yönlendiriciler, modemler, yazıcılar ve ses/video ekipmanları için durum göstergeleri.
• Taşınabilir Cihazlar:Alanın çok değerli olduğu cihazlarda güç/pil durum göstergeleri.
• Genel Sinyalizasyon:Panel ışıkları, çıkış işaretleri ve kehribar rengi ile geniş görüş açısının faydalı olduğu dekoratif aydınlatma.

9.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücü:LED ile seri olarak her zaman bir sabit akım kaynağı veya bir akım sınırlayıcı direnç kullanın. Direnç değerini R = (Vbesleme - VF) / IF formülüyle hesaplayın; burada VF, muhafazakar bir tasarım için kendi sınıfındaki maksimum değerden seçilmelidir.
• Termal Yönetim:Maksimum akımda veya yakınında sürekli çalışma için, LED'in termal pedine (varsa) veya ısı emici görevi görecek bitişik pedlere bağlı PCB üzerinde yeterli bakır alanı sağlayın. Eklem sıcaklığı hesaplamalarını izleyin.
• ESD Koruması:Açıkça hassas olarak belirtilmese de, taşıma ve montaj sırasında temel ESD önlemlerini uygulamak tüm yarıiletken cihazlar için iyi bir uygulamadır.

10. Teknoloji Tanıtımı & Trendler

10.1 AlInGaP Teknolojisi Prensibi

Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP), esas olarak kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı dalga boyu bölgelerinde (yaklaşık 590-650 nm) yüksek verimli LED'ler üretmek için kullanılan bir III-V yarıiletken malzemedir. Aktif kuantum kuyusu bölgesindeki alüminyum, indiyum ve galyum oranları ayarlanarak malzemenin bant aralığı hassas bir şekilde ayarlanabilir; bu da doğrudan yayılan ışığın tepe dalga boyunu belirler. AlInGaP LED'ler, Galyum Arsenik Fosfit (GaAsP) gibi eski teknolojilere kıyasla yüksek ışıksal verimleri ve iyi sıcaklık stabilitesi ile bilinir. Dağınık lens tipik olarak epoksi veya silikondan yapılır ve ışın açısını genişletmek ve ışık kaynağının görünümünü yumuşatmak için saçıcı parçacıklar içerir.

10.2 Gelişim Trendleri

SMD LED teknolojisindeki genel trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), artan güç yoğunluğu, daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve zorlu koşullar altında (daha yüksek sıcaklık, nem) geliştirilmiş güvenilirlik yönündedir. Kehribar LED'ler için, belirli kehribar tonlarını elde etmek üzere fosfor dönüştürmeli mavi LED'ler gibi alternatif malzemeler üzerinde araştırmalar devam etmektedir, ancak doğrudan yayan AlInGaP, verimliliği nedeniyle saf spektral renkler için hala baskındır. Paketleme trendleri arasında daha küçük form faktörleri, geliştirilmiş termal yollar ve belirli ışın desenleri için tasarlanmış lensler bulunur. Otomotiv iç ve dış aydınlatması ile genel gösterge uygulamaları için sürüş, AEC-Q101 gibi katı kalite standartlarını karşılayan bileşenler için baskı yapmaya devam etmektedir.