SMD LED Sarı Dağınık AlInGaP Teknik Veri Sayfası - 120 Derece Görüş Açısı - 1.8-2.4V İleri Gerilim - 72mW Güç Dağılımı

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, dağınık sarı ışık çıkışı üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzeme kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyot (LED) için teknik özellikleri detaylandırır. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanan bu bileşen, geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde alan kısıtlı uygulamalara uygun olan minyatür boyutu ile karakterize edilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in temel avantajları arasında Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması (RoHS) direktiflerine uygunluk, otomatik pick-and-place ekipmanları ile uyumluluk ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine uygunluk yer alır. Yüksek hacimli üretimi kolaylaştırmak için endüstri standardı 8mm bant üzerinde 7 inç çapında makaralarda tedarik edilir. Cihaz, nem hassasiyeti için JEDEC Seviye 3 standartlarına göre ön koşullandırılmıştır. Hedef uygulamaları telekomünikasyon altyapısı, ofis otomasyon ekipmanları, ev aletleri, endüstriyel kontrol panelleri ve iç mekan işaretlemelerini kapsar. Özel kullanımlar arasında durum göstergeleri, sembolik aydınlatma ve ön panel arka aydınlatması bulunur.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Cihazın çalışma limitlerinin ve standart koşullar altındaki performansının kapsamlı bir şekilde anlaşılması, güvenilir devre tasarımı için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):72 mW. Bu, cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum izin verilen güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_F(tepe)):80 mA. Bu akım, yalnızca 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile darbe koşullarında izin verilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA DC. Bu, sürekli çalışma için önerilen maksimum akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve 20mA test akımı (I_F) altında ölçülen cihazın tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 140.0 mcd ile maksimum 450.0 mcd arasında değişir. Tipik değer bu aralık içindedir. Şiddet, fotopik (CIE) göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Işık şiddetinin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan bu geniş görüş açısı, dağınık lensin bir sonucudur ve gösterge uygulamaları için uygun geniş, eşit bir aydınlatma deseni sağlar.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):Yaklaşık 592 nm (tipik). Bu, spektral güç dağılımının maksimuma ulaştığı dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):584.5 nm ile 594.5 nm arasında belirtilir. Bu, insan gözünün rengi (sarı) tanımlamak için algıladığı tek dalga boyudur ve CIE renklilik koordinatlarından türetilir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yaklaşık 15 nm (tipik). Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):20mA'de 1.8 V (min) ile 2.4 V (max) arasında değişir. Tipik değer bu aralık içindedir. Bu parametre, sürücü tasarımı ve güç kaynağı seçimi için çok önemlidir.
• Ters Akım (I_R):5V ters gerilim (V_R) uygulandığında maksimum 10 μA. Cihazın ters öngerilim altında çalışması için tasarlanmadığını not etmek kritiktir; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak ve tasarımcıların sıkı gruplanmış özelliklere sahip LED'leri seçmesine izin vermek için, cihazlar anahtar parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 İleri Gerilim (V_f) Sınıflandırması

Birimler I_F= 20mA'de ölçülen Volt (V) cinsindendir. Her sınıfın toleransı ±0.1V'dur.

• Sınıf D2:1.8V (Min) ila 2.0V (Maks)
• Sınıf D3:2.0V (Min) ila 2.2V (Maks)
• Sınıf D4:2.2V (Min) ila 2.4V (Maks)

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

Birimler I_F= 20mA'de ölçülen milikandela (mcd) cinsindendir. Her sınıfın toleransı ±%11'dir.

• Sınıf R2:140.0 mcd ila 180.0 mcd
• Sınıf S1:180.0 mcd ila 224.0 mcd
• Sınıf S2:224.0 mcd ila 280.0 mcd
• Sınıf T1:280.0 mcd ila 355.0 mcd
• Sınıf T2:355.0 mcd ila 450.0 mcd

3.3 Baskın Dalga Boyu (W_d) Sınıflandırması

Birimler I_F= 20mA'de ölçülen nanometre (nm) cinsindendir. Her sınıfın toleransı ±1nm'dir.

• Sınıf H:584.5 nm ila 587.0 nm
• Sınıf J:587.0 nm ila 589.5 nm
• Sınıf K:589.5 nm ila 592.0 nm
• Sınıf L:592.0 nm ila 594.5 nm

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, çeşitli parametreler arasındaki ilişkiyi gösteren tipik karakteristik eğrileri içerir. Bu eğriler, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak için gereklidir.

4.1 Akım - Gerilim (I-V) Karakteristiği

Bu eğri, ileri gerilim (V_F) ile ileri akım (I_F) arasındaki ilişkiyi gösterir. AlInGaP LED'ler için bu eğri tipik olarak üstel bir yapıdadır. Tasarımcılar bunu, istenen çalışma akımı için gerekli sürücü gerilimini belirlemek ve güç dağılımını (P_d= V_F* I_F) hesaplamak için kullanır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Bu grafik, ışık çıkışının (I_V) sürücü akımı (I_F) ile nasıl değiştiğini gösterir. İlişki, önerilen çalışma aralığında genellikle doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır. Bu, akım yoluyla parlaklık kontrolünün gerekli olduğu devrelerin tasarımı için çok önemlidir.

4.3 Sıcaklığa Bağımlılık

İleri gerilim ve ışık şiddetinin ortam sıcaklığı ile değişimini gösteren eğriler tipik olarak dahil edilir. Işık şiddeti genellikle jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalırken, ileri gerilim düşer. Bu bilgi, aşırı sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için hayati öneme sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Polarite

Cihaz, endüstri standardı bir SMD paket şekline uyar. Detaylı mekanik çizimler, uzunluk, genişlik, yükseklik, bacak aralığı ve genel toleransları (tipik olarak ±0.2mm) belirtir. Paket, belirtilen 120 derecelik görüş açısını elde etmek için dağınık bir lense sahiptir. Polarite, cihazın ayak izinde bir katot işareti veya belirli bir ped geometrisi ile gösterilir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Güvenilir lehimleme ve uygun termal yönetim sağlamak için bir lehim pedi deseni sağlanır. Bu, lehim köprüsünü önlemek ve reflow işlemleri sırasında güçlü bir mekanik bağ sağlamak için önerilen lehim pedi boyutlarını ve aralığını içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için J-STD-020B ile uyumlu önerilen bir sıcaklık profili sağlanır. Anahtar parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Likidüs Üzeri Süre:Maksimum 10 saniye (iki reflow döngüsünü aşmaması önerilir).

Optimum profilin, spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırına bağlı olduğu ve buna göre karakterize edilmesi gerektiği vurgulanır.

6.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse, aşağıdaki limitlere uyulmalıdır:

• Lehim Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Bağlantı başına maksimum 3 saniye. Bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Depolama ve Taşıma Koşulları

Uygun depolama, nem emilimini önlemek için kritiktir; bu, reflow sırasında "patlamış mısır" (paket çatlaması) hasarına neden olabilir.

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında saklayın. Bileşenler, maruz kaldıktan sonra 168 saat (7 gün) içinde reflow edilmelidir. Daha uzun depolama için, nem alıcılı kapalı bir kap veya nitrojen desikatörü kullanın.
• Kurutma:168 saatten fazla maruz kalındıysa, montajdan önce nemi gidermek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat kurutun.

6.4 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüleri kullanın. Oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırma önerilir. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir.

7. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilecek Hususlar

7.1 Sürme Yöntemi

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED'i sürerken eşit parlaklık sağlamak için, bunlar seri olarak bir akım sınırlayıcı dirençle bağlanmalı veya tercihen sabit bir akım kaynağı tarafından sürülmelidir. İleri gerilim (V_F) değişimleri nedeniyle LED'leri doğrudan paralel bağlamak önerilmez; bu, önemli akım dengesizliğine ve düzensiz parlaklığa yol açabilir.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (maks. 72mW), PCB üzerinde uygun termal tasarım, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken hala önemlidir. Aşırı jonksiyon sıcaklığı, ışık çıkışını azaltacak ve cihaz ömrünü kısaltacaktır. Lehim pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamak, ısı dağılımına yardımcı olur.

7.3 Uygulama Uyarıları

Bu ürün, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Olağanüstü güvenilirlik gerektiren veya arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği havacılık, tıbbi yaşam destek veya ulaşım kontrol sistemleri gibi uygulamalar için özel danışmanlık gereklidir. Tasarımcılar, tüm mutlak maksimum değerlere ve önerilen çalışma koşullarına uymalıdır.

8. Paketleme ve Makara Özellikleri

LED'ler, bir kapak bandı ile kapatılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant içinde, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılı olarak tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Otomatik montaj ekipmanları ile uyumluluğu sağlamak için bant cebi ve makara göbeği/çıkıntısı için anahtar boyutsal detaylar sağlanır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

The key differentiators of this AlInGaP yellow LED are its combination of a wide 120-degree viewing angle (enabled by the diffused lens) and the specific color properties of the AlInGaP material system, which typically offers high luminous efficiency and good color stability over temperature and current compared to some other yellow-emitting technologies. The detailed binning structure for V_F, I_VBu AlInGaP sarı LED'in temel farklılaştırıcıları, geniş 120 derecelik görüş açısı (dağınık lens ile sağlanır) ile AlInGaP malzeme sisteminin spesifik renk özelliklerinin birleşimidir; bu sistem tipik olarak diğer bazı sarı ışık yayan teknolojilere kıyasla yüksek ışık verimliliği ve sıcaklık ve akım üzerinde iyi renk kararlılığı sunar. V_d, I

ve λ

için detaylı sınıflandırma yapısı, renk veya parlaklık açısından kritik uygulamalarda hassas seçime olanak tanır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)_P10.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?_dTepe Dalga Boyu (λ

), LED'in en fazla optik güç yaydığı fiziksel dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λ

), insan renk algısına (CIE koordinatları) dayalı hesaplanan bir değerdir ve LED'in algılanan rengiyle eşleşen saf spektral rengin tek dalga boyunu temsil eder. Tasarım amaçları için, baskın dalga boyu renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

10.2 Bu LED'i 30mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

Evet, 30mA DC maksimum sürekli ileri akım değeridir. Ancak, optimum uzun ömür ve güvenilirlik için, genellikle mutlak maksimumun altında, örneğin tipik test akımı olan 20mA'de çalıştırmak tavsiye edilir. Gerçek sürücü akımı, uygulamanın gerektirdiği parlaklık ve termal koşullara göre belirlenmelidir.

10.3 Paket açıldıktan sonra reflow için neden katı bir zaman sınırı var?

SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak, paketi çatlatabilen veya iç arayüzleri ayırabilen bir iç basınç oluşturabilir - bu arızaya "patlamış mısır" denir. 168 saatlik raf ömrü, belirtilen sıcaklık ve nem limitleri içinde depolandığı varsayılarak, bu riskin yönetildiği maksimum önerilen maruz kalma süresidir.11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için çoklu gösterge durum paneli tasarımı.

Panel, birkaç sarı durum LED'inin eşit şekilde parlak olmasını gerektirir. Tasarımcı, görsel varyasyonu en aza indirmek için aynı Işık Şiddeti sınıfından (ör. Sınıf T1: 280-355 mcd) LED'ler seçer. Güç kaynağı tasarımını basitleştirmek için, daha dar bir İleri Gerilim sınıfından (ör. Sınıf D3: 2.0-2.2V) LED'ler seçilir. LED'ler, 20mA'ye ayarlanmış sabit bir akım sürücüsü kullanılarak 12V rayından seri dizi konfigürasyonunda sürülür, böylece her LED'den aynı akım geçer ve mükemmel parlaklık eşleşmesi sağlanır. Geniş 120 derecelik görüş açısı, göstergelerin ofis ortamında çeşitli açılardan net bir şekilde görülebilmesini sağlar. PCB düzeni, önerilen ped geometrisini ve ısı dağılımı için bir toprak katmanına küçük bir termal rahatlatma bağlantısını içerir.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken heteroyapısına dayanır. Malzemenin bant aralığı enerjisini aşan bir ileri öngerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada radyatif olarak yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında açığa çıkan enerji, sarı dalga boyu aralığındaki (yaklaşık 590 nm) fotonlara karşılık gelir. Yarı iletken çipi kapsayan dağınık epoksi lens, yayılan ışığı saçarak radyasyon desenini dar bir huzmeden belirtilen 120 derecelik görüş açısına genişletir ve gösterge uygulamaları için uygun daha dağınık ve eşit bir görünüm oluşturur.