İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 1.2 Uyumluluk ve Çevresel Özellikler
- 1.3 Hedef Uygulamalar
- 2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
- 3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Polarite Tanımlama
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 El Lehimleme Talimatları
- 6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
- 7.1 Makara ve Şerit Özellikleri
- 7.2 Etiket Açıklaması
- 8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 8.1 Devre Tasarım Hususları
- 8.2 Termal Yönetim
- 8.3 Optik Tasarım
- 9. Kullanım İçin Önlemler
- 10. Teknoloji Tanıtımı ve Bağlam
- 10.1 Yarı İletken Malzeme
- 10.2 SMD Teknolojisi Avantajı
- 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, 23-21/G6C-AL2N1/2A olarak tanımlanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, modern ve kompakt elektronik montajlar için tasarlanmış parlak sarı bir LED'dir.
1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
Bu LED'in temel avantajları SMD paketinden kaynaklanmaktadır. Geleneksel bacaklı bileşenlerden önemli ölçüde daha küçüktür, bu da daha yüksek kart yoğunluğu, azaltılmış ekipman boyutu ve en aza indirilmiş depolama gereksinimleri sağlar. Hafif yapısı, minyatür ve taşınabilir uygulamalar için idealdir. Cihaz, standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir. Hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle kullanılmak üzere tasarlanmıştır.
1.2 Uyumluluk ve Çevresel Özellikler
Bu ürün, birkaç önemli endüstri ve çevre standardına uymaktadır. Kurşunsuz (Pb-free) bir bileşendir. Ürünün kendisi RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uyumludur. Ayrıca AB REACH düzenlemelerine uyar ve Halojensiz olarak sınıflandırılır; Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.
1.3 Hedef Uygulamalar
23-21 SMD LED çok yönlüdür ve çeşitli aydınlatma ve gösterge amaçları için uygundur. Ana uygulama alanları arasında gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma; telefon ve faks makineleri gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve arka aydınlatma; LCD ekranlar için düz arka aydınlatma; ve genel amaçlı gösterge kullanımı yer alır.
2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
Bu bölüm, LED'in mutlak limitlerini ve standart çalışma karakteristiklerini detaylandırır. Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerlerin aşılması cihaza kalıcı hasar verebilir. Maksimum ters voltaj (VR) 5V'dur. Sürekli ileri akım (IF) 25 mA'yi geçmemelidir. 1 kHz'de %10 görev döngüsü altında darbeli koşullarda 60 mA'lik bir tepe ileri akımı (IFP) kabul edilebilir. 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, depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) ise -40°C ila +90°C arasındadır. Lehimleme için, 10 saniye boyunca 260°C tepe değerine sahip bir reflow profili veya 3 saniye boyunca 350°C'de el lehimlemesi belirtilmiştir.
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
Bu parametreler, normal çalışma koşullarında (IF=20mA) ışık çıkışını ve elektriksel davranışı tanımlar. Işık şiddeti (Iv) tipik bir aralığa sahiptir, minimum ve maksimum değerler sınıflandırma sistemi ile tanımlanır. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 130 derecedir, bu geniş bir radyasyon modelini gösterir. Tepe dalga boyu (λp) tipik olarak 575 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) 569.5 nm ila 577.5 nm arasında değişir, bu parlak sarı bir renge karşılık gelir. Spektral bant genişliği (Δλ) tipik olarak 20 nm'dir. İleri voltaj (VF) tipik olarak 2.0V ölçülür, 1.70V ila 2.40V arasında bir aralığa sahiptir. Ters akım (IR), 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 10 μA'dır. Önemli notlar, ışık şiddeti (±%11) ve baskın dalga boyu (±1 nm) için toleransları belirtir ve 5V ters değerinin yalnızca IR testi için olduğunu açıklar; cihaz ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmamıştır.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır. Bu cihaz iki bağımsız sınıflandırma parametresi kullanır.
3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
Işık çıkışı, 20mA ile sürüldüğünde dört sınıfa (L2, M1, M2, N1) ayrılır. L2 sınıfı 14.5 mcd ila 18.0 mcd arasındadır. M1 sınıfı 18.0 mcd ila 22.5 mcd'yi kapsar. M2 sınıfı 22.5 mcd ila 28.5 mcd arasını kapsar. En yüksek çıkış sınıfı olan N1, 28.5 mcd ila 36.0 mcd arasındadır. Belirli parça numarası 23-21/G6C-AL2N1/2A, ışık şiddeti için N1 sınıfına ait olduğunu gösterir.
3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
Baskın dalga boyu ile tanımlanan renk, dört sınıfa (C16, C17, C18, C19) ayrılır. C16 sınıfı 569.5 nm ila 571.5 nm'yi kapsar. C17 sınıfı 571.5 nm ila 573.5 nm'yi kapsar. C18 sınıfı 573.5 nm ila 575.5 nm'yi kapsar. C19 sınıfı 575.5 nm ila 577.5 nm'yi kapsar. Parça numarası soneki "C" muhtemelen bu renklilik sınıflarından biriyle ilişkilidir, belirli bir sarı tonu sağlar.
4. Performans Eğrisi Analizi
Grafiksel veriler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar. Spektrum dağılım eğrisi, 575 nm civarında merkezlenmiş ve tipik genişliği 20 nm olan, dalga boyunun bir fonksiyonu olarak göreceli ışıma gücünü gösterir. İleri akım - ileri voltaj (I-V) eğrisi, akım sınırlama devreleri tasarlamak için çok önemli olan üstel ilişkiyi gösterir. Göreceli ışık şiddeti - ortam sıcaklığı eğrisi, sıcaklık arttıkça ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir, bu da tasarımlarda termal yönetim için kritiktir. Göreceli ışık şiddeti - ileri akım eğrisi, akımla birlikte parlaklıktaki doğrusal olmayan artışı gösterir, azalan getiri noktasını ve artan ısıyı vurgular. İleri akım düşürme eğrisi, aşırı ısınmayı önlemek için ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli akımı belirtir. Radyasyon diyagramı, ışık şiddetinin uzamsal dağılımını tasvir eder, geniş 130 derecelik görüş açısını doğrular.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
5.1 Paket Boyutları
LED, 23-21 SMD paket şekline uyar. Detaylı boyut çizimleri uzunluk, genişlik, yükseklik, pad boyutları ve konumlarını belirtir. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1 mm'dir. Bu bilgi, PCB ayak izi tasarımı ve doğru yerleştirme ve lehimleme için gereklidir.
5.2 Polarite Tanımlama
Veri sayfası, montaj sırasında doğru yönlendirme için kritik olan cihaz gövdesindeki katot ve anot işaretlerini gösteren diyagramları içerir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Kurşunsuz reflow lehimleme için detaylı bir sıcaklık profili sağlanmıştır. Ana aşamalar şunlardır: 60-120 saniye boyunca 150°C ile 200°C arasında ön ısıtma; sıvılaşma üstü süresi (217°C) 60-150 saniye; maksimum 10 saniye için 260°C'yi geçmeyen bir tepe sıcaklığı; ve kontrollü ısınma ve soğuma hızları (sırasıyla maks. 6°C/sn ve 3°C/sn). Reflow işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.
6.2 El Lehimleme Talimatları
El lehimlemesi gerekliyse, lehimleme havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her terminal için temas süresi 3 saniyeyi geçmemelidir. Düşük güçlü bir havya (≤25W) önerilir. Her terminali lehimlerken termal hasarı önlemek için en az 2 saniyelik bir aralık gözetilmelidir.
6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti
LED'ler, nem geçirmez bariyer torbalarında nem alıcı ile paketlenmiştir. Torba, bileşenler kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açıldıktan sonra, kullanılmayan LED'ler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalı ve 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Bu süre aşılırsa veya nem alıcı doygunluğu gösterirse, reflow sırasında "patlamayı" önlemek için kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saat boyunca kurutma gereklidir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
7.1 Makara ve Şerit Özellikleri
Bileşenler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde, 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılı olarak tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Makara, taşıyıcı şerit ve kapak şeridi boyutları için detaylı çizimler sağlanmıştır, standart toleranslar ±0.1mm'dir.
7.2 Etiket Açıklaması
Makara etiketi birkaç önemli alan içerir: CPN (Müşteri Parça Numarası), P/N (Üretici Parça Numarası, örn. 23-21/G6C-AL2N1/2A), QTY (Paket Miktarı), CAT (Işık Şiddeti Sınıfı, örn. N1), HUE (Renklilik/Baskın Dalga Boyu Sınıfı), REF (İleri Voltaj Derecesi) ve LOT No (İzlenebilir Parti Numarası).
8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
8.1 Devre Tasarım Hususları
Akım Sınırlama Zorunludur:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri akımı önerilen 20mA'ye (veya daha düşüğüne) sınırlamak için her zaman bir seri direnç kullanılmalıdır. Besleme voltajındaki hafif bir artış, diyodun üstel I-V karakteristiği nedeniyle akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir.
8.2 Termal Yönetim
Paket küçük olsa da, güç dağılımı (60mW'a kadar) ve ışık şiddetinin negatif sıcaklık katsayısı dikkate alınmalıdır. Yüksek ortam sıcaklıklarında sürekli çalışma için, ileri akım düşürme eğrisine başvurun. Termal pad'lerin etrafındaki yeterli PCB bakır alanı ısının dağılmasına yardımcı olabilir.
8.3 Optik Tasarım
Geniş 130 derecelik görüş açısı, bu LED'i odaklanmış bir ışın yerine geniş, eşit aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Arka aydınlatma panelleri veya semboller için, ışığı homojenleştirmek için difüzörler kullanılabilir.
9. Kullanım İçin Önlemler
Ana operasyonel uyarılar özetlenmiştir: 1) Her zaman bir akım sınırlayıcı direnç kullanın. 2) Depolama ve kurutma ile ilgili nem hassas cihaz (MSD) işleme prosedürlerine kesinlikle uyun. 3) Termal hasardan kaçınmak için belirtilen reflow veya el lehimleme profillerini tam olarak takip edin. 4) Lehimleme sırasında ve sonrasında bileşen üzerinde mekanik stresden kaçının. 5) Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kesinlikle gerekliyse, pad hasarını önlemek için her iki terminali aynı anda ısıtmak ve bileşeni kaldırmak için çift uçlu bir lehim havya kullanın, ancak daha sonra cihaz işlevselliğini doğrulayın çünkü karakteristikler değişmiş olabilir.
10. Teknoloji Tanıtımı ve Bağlam
10.1 Yarı İletken Malzeme
Bu LED, parlak sarı ışık üretmek için bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken yapısı kullanır. AlGaInP, görünür spektrumun kırmızıdan sarı-turuncuya kadar olan kısmında yüksek verimliliği ile bilinir. Reçine lens su berraklığındadır, çipin saf renginin renklendirme olmadan yayılmasını sağlar.
10.2 SMD Teknolojisi Avantajı
23-21 paketi gibi LED'ler için delikli montajdan Yüzey Montaj Teknolojisine geçiş önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Tam otomatik montajı mümkün kılar, yüksek hızlı uygulamalar için parazitik endüktansı azaltır, bükülebilen veya kırılabilen bacakları ortadan kaldırarak mekanik güvenilirliği artırır ve elektronik ürünlerin devam eden küçülmesi için gereklidir.
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. |