İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Özellikler
- 1.2 Uygulamalar
- 2. Paket Boyutları ve Mekanik Bilgiler
- 3. Değerler ve Karakteristikler
- 3.1 Maksimum Mutlak Değerler
- 3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 4. Sınıflandırma Sistemi
- 4.1 Işık Şiddeti Sınıf Kodları
- 5. Performans Eğrisi Analizi
- 6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu
- 6.1 Önerilen PCB Pad Düzeni
- 6.2 Lehimleme Kılavuzları
- 6.3 Temizlik
- 6.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri
- 7. Depolama ve Nem Hassasiyeti
- 8. Paketleme Özellikleri
- 9. Uygulama Tasarım Hususları
- 9.1 Sürücü Devre Tasarımı
- 9.2 Termal Yönetim
- 9.3 Optik Tasarım
- 10. Güvenilirlik ve Uygulama Kapsamı
- LED Spesifikasyon Terminolojisi
- Fotoelektrik Performans
- Elektrik Parametreleri
- Termal Yönetim ve Güvenilirlik
- Ambalaj ve Malzemeler
- Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
- Test ve Sertifikasyon
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, otomatik montaj süreçleri için tasarlanmış yüksek performanslı bir yüzey montaj LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, kompakt, kubbe lensli bir pakette üstün ışık çıkışı sağlamak için Ultra Parlak bir AlInGaP çipi kullanır. Birincil tasarım hedefleri, güvenilirlik, modern üretim teknikleriyle uyumluluk ve alanı kısıtlı uygulamalara uygunluktur.
1.1 Özellikler
- RoHS çevre yönergelerine uyumludur.
- Optimize edilmiş ışık dağılımı için kubbe lens özelliğine sahiptir.
- Ultra Parlak AlInGaP yarı iletken çip ile üretilmiştir.
- Otomatik yerleştirme için bant ve makara ambalajında (7" makarada 8mm bant) tedarik edilir.
- EIA standart paket şekillerine uygundur.
- Entegre devrelerle doğrudan arayüz için tasarlanmıştır (I.C. uyumlu).
- Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tamamen uyumludur.
- Standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanıklıdır.
1.2 Uygulamalar
Bu LED, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için tasarlanmıştır:
- Telekomünikasyon cihazları ve ofis otomasyon ekipmanları.
- Ev aletleri ve endüstriyel kontrol sistemleri.
- Tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
- Durum ve güç göstergeleri.
- Mikro ekranlar ve sembol aydınlatması.
2. Paket Boyutları ve Mekanik Bilgiler
LED standart bir yüzey montaj paketinde bulunur. Kritik boyutlar veri sayfası çizimlerinde sağlanmış olup, tüm ölçümler milimetre cinsindendir. Belirtilmeyen boyutlar için standart tolerans \u00b10.1 mm'dir. Lens su berraklığındadır, ışık kaynağı ise kırmızı renk yayar. Doğru lehimleme ve hizalama için PCB ayak izi tasarımında hassas mekanik çizimler esastır.
3. Değerler ve Karakteristikler
Aksi belirtilmedikçe tüm özellikler 25\u00b0C ortam sıcaklığında (Ta) tanımlanmıştır. Maksimum Mutlak Değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.
3.1 Maksimum Mutlak Değerler
- Güç Dağılımı (Pd):62.5 mW
- Tepe İleri Akımı (IF):60 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği)
- Sürekli İleri Akım (IF):25 mA DC
- Ters Gerilim (VR):5 V
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-30\u00b0C ila +85\u00b0C
- Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40\u00b0C ila +85\u00b0C
- Kızılötesi Reflow Lehimleme Koşulu:Maksimum 10 saniye için 260\u00b0C tepe sıcaklığı.
3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Standart test koşullarında (IF= 20mA, Ta=25\u00b0C) ölçülen tipik performans parametreleri.
- Işık Şiddeti (IV):1155.0 - 2145.0 mcd (milikandela). CIE fotopik göz tepkisini yaklaşık olarak temsil eden bir filtre ile ölçülmüştür.
- Görüş Açısı (2\u03b81/2):75 derece. Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır.
- Tepe Emisyon Dalga Boyu (\u03bbP):Tipik olarak 632 nm.
- Baskın Dalga Boyu (\u03bbd):620.0 - 625.0 nm. LED'in rengi olarak algılanan tek dalga boyu.
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (\u0394\u03bb):Tipik olarak 20 nm. Tepe şiddetin yarısındaki spektral bant genişliği.
- İleri Gerilim (VF):20mA'de 1.6 - 2.4 V.
- Ters Akım (IR):VR= 5V'de maksimum 10 \u03bcA.
4. Sınıflandırma Sistemi
Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler ışık şiddetine göre sınıflara ayrılır.
4.1 Işık Şiddeti Sınıf Kodları
- W1 Sınıfı:1155.0 mcd (Min) ila 1400.0 mcd (Maks)
- W2 Sınıfı:1400.0 mcd (Min) ila 1800.0 mcd (Maks)
- X1 Sınıfı:1800.0 mcd (Min) ila 2145.0 mcd (Maks)
Her sınıf içindeki tolerans \u00b115%'tir. Tasarımcılar, sıkı parlaklık eşleştirmesi gerektiren uygulamalar için gerekli sınıf kodunu belirtmelidir.
5. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, cihazın standart olmayan koşullardaki davranışını anlamak için çok önemli olan tipik karakteristik eğrilerini içerir. Bunlar genellikle şunları içerir:
- İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Sürücü tasarımı için önemli olan doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
- Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının sürücü akımıyla nasıl ölçeklendiğini gösterir.
- Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıkışının azalmasını gösterir; bu termal yönetim için kritik bir faktördür.
- Spektral Dağılım:Baskın dalga boyu etrafında merkezlenmiş, dalga boyları boyunca yayılan göreceli gücü gösterir.
Bu eğrilerin analizi, tasarımcıların sürüş koşullarını optimize etmesine, termal etkileri yönetmesine ve nihai uygulamadaki performansı tahmin etmesine olanak tanır.
6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu
6.1 Önerilen PCB Pad Düzeni
Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu, uygun hizalama ve yeterli mekanik mukavemet sağlamak için önerilen bir pad deseni (ayak izi) sağlanmıştır. Bu tasarıma uymak, tombstoning ve diğer yerleştirme hatalarını en aza indirir.
6.2 Lehimleme Kılavuzları
Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) kızılötesi reflow lehimleme işlemleri için uygundur. JEDEC uyumlu örnek bir sıcaklık profili önerilir:
- Ön Isıtma:150-200\u00b0C
- Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260\u00b0C.
- 260\u00b0C Üzerinde Kalma Süresi:Maksimum 10 saniye.
- Reflow Geçiş Sayısı:Maksimum iki kez.
Havya ile el lehimlemesi için, uç sıcaklığı 300\u00b0C'yi geçmemeli ve temas süresi sadece tek bir işlem için 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Gerçek profil, kart kalınlığı, bileşen yoğunluğu ve lehim macunu özellikleri dikkate alınarak belirli PCB montajı için karakterize edilmelidir.
6.3 Temizlik
Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasallar epoksi paketi veya lensi hasara uğratabilir.
6.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri
LED'ler elektrostatik deşarja ve voltaj dalgalanmalarına karşı hassastır. Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD kontrolleri uygulanmalıdır. Bu, topraklı bileklikler, antistatik paspaslar kullanımını ve tüm ekipmanın uygun şekilde topraklanmasını içerir.
7. Depolama ve Nem Hassasiyeti
LED'ler, kuru bir ortam sağlamak için nem bariyerli torbalarda ve nem alıcı ile paketlenmiştir.
- Kapalı Paket:\u2264 30\u00b0C ve \u2264 %90 Bağıl Nemde depolayın. Raf ömrü, torbanın kapatıldığı tarihten itibaren bir yıldır.
- Açılmış Paket:Kapalı torbadan çıkarılan bileşenler için, depolama ortamı 30\u00b0C / %60 RH'yi geçmemelidir. Bileşenler bir hafta içinde reflow edilmelidir (MSL Seviye 3).
- Uzatılmış Depolama (Torbadan Çıkarılmış):Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe depolayın.
- Yeniden Kurutma:LED'ler ortam havasına bir haftadan fazla maruz kalırsa, reflow lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve \"patlamış mısır\" hasarını önlemek için yaklaşık 60\u00b0C'de en az 20 saat kurutulmalıdır.
8. Paketleme Özellikleri
Bileşenler, otomatik işleme için kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir.
- Bant Genişliği:8 mm.
- Makar Çapı:7 inç.
- Makara Başına Miktar:3000 adet.
- Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
- Yuva Kapsama:Boş yuvalar kapak bandı ile kapatılmıştır.
- Eksik Bileşenler:Makara spesifikasyonuna göre maksimum iki ardışık eksik LED'e izin verilir.
- Standart:Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.
9. Uygulama Tasarım Hususları
9.1 Sürücü Devre Tasarımı
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Tekdüze parlaklık sağlamak ve akım çekme sorununu önlemek için paralel konfigürasyondaki her LED'in kendi akım sınırlayıcı direncine sahip olması gerekir. Seri direnç değeri (Rs) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: Rs= (Vbesleme- VF) / IF, burada VFistenen IFakımındaki LED'in ileri gerilimidir. Hesaplama için tipik VFdeğerinin kullanılması tavsiye edilir, ancak tasarım marjları min/maks aralığını hesaba katmalıdır.
9.2 Termal Yönetim
Paket küçük olsa da, performansı ve ömrü korumak için etkili termal yönetim esastır. Maksimum bağlantı sıcaklığının aşılması, hızlanmış lümen azalmasına ve ömrün kısalmasına yol açabilir. Tasarım uygulamaları, LED padlerinin altında ve çevresinde ısı emici görevi görmesi için PCB üzerinde yeterli bakır alan sağlamayı ve yüksek ortam sıcaklıklarında mutlak maksimum akımda çalışmaktan kaçınmayı içerir.
9.3 Optik Tasarım
75 derecelik görüş açısı geniş bir yayılım deseni sağlar. Odaklanmış veya kollime edilmiş ışık gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) gerekli olacaktır. Su berraklığındaki kubbe lens, doğal LED renginin dağılım olmadan istenildiği uygulamalar için uygundur.
10. Güvenilirlik ve Uygulama Kapsamı
Bu LED'ler standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği veya sağlığı tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım güvenlik sistemleri), ek niteliklendirme ve bileşen üreticisi ile istişare zorunludur. Sağlanan özellikler ve kılavuzlar, standart elektronik montajlara güvenilir entegrasyonun temelini oluşturur.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |