İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Uyumluluk
- 2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektro-Optik Özellikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
- 3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
- 3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgisi
- 5.1 Paket Boyutları
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Depolama ve Nem Hassasiyeti
- 6.2 Reflow Lehimleme Profili
- 6.3 El Lehimleme ve Onarım
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
- 8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Kritik Tasarım Hususları
- 9. Uygulama Kısıtlamaları ve Sorumluluk Reddi
- 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
27-21 SMD LED, yüksek yoğunluklu elektronik montajlar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazıdır. Bu bileşen, su berraklığında reçine kapsülleme ile parlak kırmızı bir yayılan renk üretmek için AlGaInP çip teknolojisini kullanır. Temel avantajı, geleneksel kurşun çerçeveli tip LED'lere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alandır; bu da daha kompakt baskılı devre kartı (PCB) tasarımlarına, daha yüksek bileşen paketleme yoğunluğuna ve nihayetinde daha küçük son kullanıcı ekipmanlarına olanak tanır. Hafif yapısı, ağırlık ve alanın kritik kısıtlamalar olduğu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için onu daha da uygun hale getirir.
1.1 Temel Özellikler ve Uyumluluk
Cihaz, 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde tedarik edilir ve bu da onu standart otomatik al-yerleştir montaj ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Yüksek hacimli elektronik üretiminde yaygın olan hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ürün, özellikle parlak kırmızı olmak üzere tek renkli bir tiptir. Kurşunsuz (Pb-free) bir bileşen olarak üretilir ve AB'nin RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifi gibi çevre düzenlemelerine uygunluğu sağlar. Ürün ayrıca AB REACH düzenlemelerine uyar ve halojensiz standartları karşılar; Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.
2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme
Bu bölüm, 27-21 SMD LED'in elektriksel, optik ve çevresel limitleri ile özelliklerinin detaylı bir analizini sunar. Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar çalışma koşulları değildir. Uygulanabilecek maksimum ters gerilim (VR) 5V'dur. Sürekli ileri akım (IF) 25 mA'yi aşmamalıdır. Darbe çalışması için, 1 kHz'de %10 görev döngüsü altında 60 mA'lik bir tepe ileri akımına (IFP) izin verilir. Maksimum güç dağılımı (Pd) 60 mW'dır. Cihaz, İnsan Vücudu Modeli (HBM) başına 2000V'luk bir elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +85°C arasındadır ve depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) -40°C ila +90°C arasındadır. Lehimleme için maksimum reflow sıcaklığı 10 saniye için 260°C'dir, el lehimlemesi ise terminal başına 3 saniye için 350°C ile sınırlandırılmalıdır.
2.2 Elektro-Optik Özellikler
Normal çalışma koşulları altındaki tipik performans parametreleri burada listelenmiştir. 20 mA'lik bir ileri akım (IF) ile ışık şiddeti (Iv) minimum 45.0 mcd'den maksimum 112.0 mcd'ye kadar değişir. Yarı şiddetteki tam açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 130 derecedir ve geniş bir görüş desenini gösterir. Tepe dalga boyu (λp) tipik olarak 632 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) 617.5 nm ila 633.5 nm arasında değişir, bu da algılanan rengi tanımlar. Spektral bant genişliği (Δλ) tipik olarak 20 nm'dir. 20 mA'de ileri gerilim (VF) 1.75V ila 2.35V arasındadır. 5V'luk bir ters gerilim uygulandığında ters akım (IR) maksimum 10 μA'dır.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Üretim ve uygulamada tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli tolerans gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.
3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
Işık şiddeti, IF=20mA'de ölçülen dört sınıf koduyla (P1, P2, Q1, Q2) kategorize edilir. P1, 45.0 ila 57.0 mcd'yi, P2 57.0 ila 72.0 mcd'yi, Q1 72.0 ila 90.0 mcd'yi ve Q2 90.0 ila 112.0 mcd'yi kapsar. Işık şiddeti toleransı ±%11'dir.
3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
Renkle ilişkili olan baskın dalga boyu, dört koda (E4, E5, E6, E7) ayrılır. E4, 617.5 ila 621.5 nm, E5 621.5 ila 625.5 nm, E6 625.5 ila 629.5 nm ve E7 629.5 ila 633.5 nm aralığındadır. Tolerans ±1 nm'dir.
3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması
İleri gerilim üç koda (0, 1, 2) ayrılır. Sınıf 0, 1.75V ila 1.95V'yi, Sınıf 1 1.95V ila 2.15V'yi ve Sınıf 2 2.15V ila 2.35V'yi kapsar; tümü IF=20mA'de ölçülür. Tolerans ±0.1V'dur.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, böyle bir LED için tipik performans eğrileri, ileri akım ile ışık şiddeti arasındaki ilişkiyi, ileri gerilimin sıcaklığa karşı değişimini ve spektral güç dağılımını gösterir. Bu eğriler, farklı sürücü akımları veya ortam sıcaklıkları gibi standart olmayan koşullar altında cihaz davranışını anlamak için gereklidir. Tasarımcılar bunları, çalışma aralığı boyunca parlaklık çıktısını, güç tüketimini ve renk kaymasını tahmin etmek için kullanır.
5. Mekanik ve Paket Bilgisi
5.1 Paket Boyutları
27-21 SMD LED, kompakt bir yüzey montaj paketine sahiptir. Boyut çizimi, toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik ile lehim pedlarının yerleşimi ve boyutu gibi kritik ölçümleri sağlar. Katot tipik olarak paket üzerinde bir işaret veya pahlı bir köşe ile tanımlanır. Çizimde aksi belirtilmedikçe tüm boyutların standart toleransı ±0.1 mm'dir. Bu boyutlara kesin uyum, başarılı PCB ayak izi tasarımı ve otomatik montaj için çok önemlidir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
Uygun kullanım ve lehimleme, cihaz güvenilirliğini ve performansını korumak için kritiktir.
6.1 Depolama ve Nem Hassasiyeti
LED'ler, nem geçirmez torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir. Açılmamış torba 30°C veya daha düşük ve %90 bağıl nem (RH) veya daha düşük sıcaklıkta saklanmalıdır. Açıldıktan sonra, bileşenlerin 30°C/%60 RH veya daha düşük koşullarda 1 yıllık raf ömrü vardır. Kullanılmayan parçalar nem geçirmez bir pakette yeniden kapatılmalıdır. Kurutucu göstergesi nem emilimini gösteriyorsa veya depolama süresi aşılmışsa, reflow lehimlemeden önce 60 ±5°C'de 24 saatlik bir pişirme işlemi gereklidir.
6.2 Reflow Lehimleme Profili
Kurşunsuz lehimleme için belirli bir sıcaklık profili takip edilmelidir: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma, likidüs üzeri süre (217°C) 60-150 saniye, 260°C'yi aşmayan ve maksimum 10 saniye tutulan bir tepe sıcaklığı ve kontrollü ısınma ve soğuma hızları (sırasıyla maks. 6°C/sn ve 3°C/sn). Aynı bileşen üzerinde reflow lehimleme işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.
6.3 El Lehimleme ve Onarım
El lehimlemesi gerekliyse, lehimleme havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her terminal için 3 saniyeden fazla uygulanmamalıdır. Havyanın kapasitesi 25W'den az olmalı ve her terminalin lehimlenmesi arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakılmalıdır. İlk lehimlemeden sonra onarım kesinlikle tavsiye edilmez. Kesinlikle kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve mekanik stresi önlemek için çift uçlu bir lehim havya kullanılmalıdır. Hasar potansiyeli önceden değerlendirilmelidir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
Ürün, makaralar üzerinde taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Her makarada 3000 adet bulunur. Paketleme, kurutuculu nem geçirmez bir alüminyum torba ve bir etiket içerir. Etiket şu temel bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renk Koordinatları & Baskın Dalga Boyu Sınıfı (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No). Makara ve taşıyıcı şerit boyutları için detaylı çizimler sağlanmıştır ve standart toleranslar ±0.1 mm'dir.
8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
27-21 SMD LED, otomotiv gösterge panelleri ve anahtarlarındaki arka aydınlatma uygulamaları için oldukça uygundur. Telekomünikasyonda, telefon ve faks makinelerinde gösterge veya arka aydınlatma olarak hizmet verebilir. Ayrıca LCD'lerin, anahtarların ve sembollerin arkasındaki düz arka aydınlatma ve genel gösterge kullanımı için de uygundur.
8.2 Kritik Tasarım Hususları
Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. LED'ler akım kontrollü cihazlardır ve ileri gerilimdeki küçük bir değişiklik, akımda büyük bir değişikliğe neden olabilir ve bu da anında yanmaya yol açabilir. Direnç değeri, besleme gerilimi, LED'in ileri gerilimi (güvenlik için veri sayfasındaki maksimum değer kullanılarak) ve istenen çalışma akımı (25 mA sürekliyi aşmamalı) temel alınarak hesaplanmalıdır.
Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında, yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlamak daha düşük bağlantı sıcaklıklarını korumaya yardımcı olabilir, bu da daha uzun ömür ve kararlı ışık çıktısını teşvik eder.
ESD Koruması:Cihaz 2000V HBM derecesine sahip olsa da, devredeki hassas hatlarda temel ESD koruması uygulamak, özellikle kullanım ve montaj sırasında iyi bir tasarım uygulaması olarak kabul edilir.
9. Uygulama Kısıtlamaları ve Sorumluluk Reddi
Bu ürün genel elektronik uygulamaları için tasarlanmıştır. Arızanın kişisel yaralanmaya, önemli maddi hasara veya çevresel zarara yol açabileceği yüksek güvenilirlikli uygulamalar için tasarlanmamış veya nitelendirilmemiştir. Bu, ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere, askeri ve havacılık sistemlerini, otomotiv güvenlik ve emniyet sistemlerini (örneğin, hava yastıkları, frenleme) ve yaşam destek tıbbi ekipmanlarını içerir. Bu tür uygulamalar için farklı özelliklere, niteliklere ve güvenilirlik garantilerine sahip bileşenler gereklidir. Bu veri sayfasında özetlenen performans garantileri, yalnızca cihaz belirtilen mutlak maksimum değerler ve önerilen çalışma koşulları dahilinde çalıştırıldığında geçerlidir. Üretici, ürün malzemelerini ayarlama hakkını saklı tutar. Ürünün garanti süresi, sevk tarihinden itibaren on iki (12) aydır. Grafikler ve tipik değerler yalnızca referans içindir ve garanti edilen minimum veya maksimum performans limitlerini temsil etmez.
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. |