SMD LED Dağınık Sarı Veri Sayfası - AlInGaP - 120° Görüş Açısı - 50mA - 3550mcd - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyot (LED) için tam teknik özellikleri sağlar. Cihaz, dağınık bir lense sahiptir ve sarı ışık üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini kullanır. Otomatik montaj süreçleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır; bu süreçler, al-ve-yerleştir ekipmanlarını ve kızılötesi reflow lehimlemeyi içerir ve bu da onu yüksek hacimli üretim için uygun kılar. Paket, 7 inç çapında makaralara sarılmış endüstri standardı 8mm bant üzerinde tedarik edilir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki parametreler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garanti edilmez ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):182 mW. Bu, cihazın termal sınırlarını aşmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (IFP):100 mA. Bu, darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 1ms darbe genişliği) izin verilen maksimum akımdır. Ortalama ısınmanın azalması nedeniyle DC değerinden daha yüksektir.
• DC İleri Akımı (IF):70 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Bu değeri aşan bir ters gerilim uygulamak, LED jonksiyonunda bozulmaya ve hasara neden olabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (Topr):-40°C ila +85°C. Cihazın doğru şekilde çalışması için belirtilen ortam sıcaklığı aralığıdır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (Tstg):-40°C ila +100°C. Cihazın güç verilmediğinde depolanması için sıcaklık aralığıdır.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülmüştür ve belirtilen test koşulları altındaki tipik performansı temsil eder.

• Işık Şiddeti (Iv):50 mA ileri akımda (IF) 1400 mcd (minimum) ila 3550 mcd (tipik maksimum) arasında değişir. Bu, ışık kaynağının belirli bir yönde (eksen boyunca) algılanan parlaklığını ölçer. Ölçüm, insan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. 120° gibi geniş bir görüş açısı, odaklanmış bir ışın yerine geniş alan aydınlatması gerektiren uygulamalar için uygun olan dağınık bir ışık çıkış modelini gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λP):591 nm (tipik). Bu, yayılan ışığın spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd):IF=50mA'da 584.5 nm ila 594.5 nm arasında değişir. Bu, CIE renklilik diyagramından türetilen kolorimetrik bir niceliktir. İnsan gözü tarafından LED'in ışığıyla aynı renkte algılanacak tek renkli bir ışığın tek dalga boyunu temsil eder. Sarı renk noktasını tanımlamak için kilit parametredir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm (tipik). Bu, emisyon spektrumunun maksimum gücünün yarısındaki genişliğidir (Yarım Maksimumda Tam Genişlik, FWHM). 15nm'lik bir değer, AlInGaP teknolojisinin karakteristiği olan nispeten dar bantlı bir sarı emisyonu gösterir.
• İleri Gerilim (VF):IF=50mA'da 2.2 V (tipik). Bu, belirtilen akımda çalışırken LED üzerindeki gerilim düşüşüdür. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritik bir parametredir.
• Ters Akım (IR):VR=5V'da 10 μA (maksimum). Bu, belirtilen ters gerilim uygulandığında akan küçük sızıntı akımıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların renk, parlaklık ve gerilim için belirli gereksinimleri karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

IF = 50mA test koşulunda sınıflandırılır. Her sınıf içi tolerans +/-0.1V'dur.

• D2:1.80V (Min) - 2.00V (Maks)
• D3:2.00V (Min) - 2.20V (Maks)
• D4:2.20V (Min) - 2.40V (Maks)
• D5:2.40V (Min) - 2.60V (Maks)

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

IF = 50mA test koşulunda sınıflandırılır. Her sınıf içi tolerans +/-%11'dir.

• W2:1400 mcd (Min) - 1800 mcd (Maks)
• X1:1800 mcd (Min) - 2240 mcd (Maks)
• X2:2240 mcd (Min) - 2800 mcd (Maks)
• Y1:2800 mcd (Min) - 3550 mcd (Maks)

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

IF = 50mA test koşulunda sınıflandırılır. Her sınıf içi tolerans +/-1nm'dir. Bu, sarı tonunu doğrudan kontrol eder.

• H:584.5 nm (Min) - 587.0 nm (Maks)
• J:587.0 nm (Min) - 589.5 nm (Maks)
• K:589.5 nm (Min) - 592.0 nm (Maks)
• L:592.0 nm (Min) - 594.5 nm (Maks)

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulsa da (örn., spektral çıkış için Şekil 1, görüş açısı için Şekil 5), sağlanan veriler ana ilişkilerin analizine olanak tanır.

• Akım - Işık Şiddeti (I-Iv Eğrisi):Işık şiddeti 50mA'da belirtilmiştir. Tipik olarak, AlInGaP LED'ler için ışık çıkışı akımla doğrusal olmayan bir şekilde artar. Önerilen DC akımın üzerinde çalışmak, artan ısı, verim düşüşü ve hızlanmış bozulmaya yol açabilir.
• Sıcaklık Bağımlılığı:LED'lerin ışık şiddeti ve ileri gerilimi sıcaklığa duyarlıdır. Şiddet genellikle jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. İleri gerilim tipik olarak negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir; AlInGaP için yaklaşık 2 mV/°C azalır. Tasarımlar, kararlı optik performansı korumak için termal yönetimi hesaba katmalıdır.
• Spektral Dağılım:Tipik 591 nm tepe noktası ve 15 nm yarı genişliği ile emisyon, görünür spektrumun sarı bölgesinde merkezlenmiştir. Baskın dalga boyu sınıfları (H'den L'ye), çok benzer renklilik koordinatlarına sahip LED'leri gruplayarak renk tutarlılığını sağlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Cihaz Paket Boyutları

LED, bir EIA standardı SMD paket şekline uygundur. Ayrıntılı boyut çizimleri, tüm ölçümler milimetre cinsinden olacak şekilde veri sayfasında sağlanmıştır. Ana özellikler arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik ile lehim pedlerinin ve lens yapısının yerleşimi ve boyutu bulunur. Aksi belirtilmedikçe ±0.2 mm tolerans uygulanır.

5.2 Polarite Tanımlama

Veri sayfası, katot ve anot terminallerini gösteren bir diyagram içerir. Montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir. Katot tipik olarak paketin alt tarafında bir çentik, yeşil bir işaret veya daha kısa bir bacak/sekme ile işaretlenir.

5.3 Bant ve Makara Paketleme

Cihaz, koruyucu bir kapak bandı ile birlikte kabartmalı taşıyıcı bantta tedarik edilir.

• Bant Genişliği:8 mm.
• Makara Çapı:7 inç (178 mm).
• Makara Başına Miktar:2000 adet.
• Kalanlar için Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):500 adet.
• Paketleme, otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için ANSI/EIA-481 şartnamelerini takip eder.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Kurşunsuz lehimleme için JEDEC J-STD-020B'ye uygun önerilen bir profil sağlanmıştır.

• Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Gövde Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Üstü Süre (TAL):Önerilen süre, profil grafiğinde belirtilmiştir (tipik olarak 60-90 saniye).
• Maksimum Geçiş Sayısı:İki kez.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır.

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Ped Başına Lehimleme Süresi:Maksimum 3 saniye.
• Maksimum Tekrar Sayısı:Her bağlantı için yalnızca bir kez.

6.3 Depolama ve Taşıma

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:Ortam havasına maruz kalan bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında saklanmalıdır. Nem bariyerli torbayı açtıktan sonraki 168 saat (7 gün) içinde IR reflow lehimlemenin tamamlanması önerilir.
• Uzatılmış Depolama (Açık):Kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen kurutucuda saklayın.
• Kurutma:Bileşenler 168 saatten fazla maruz kaldıysa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" hasarını önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat kurutun.

6.4 Temizlik

Montaj sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca onaylı çözücüler kullanın.

• Önerilen Çözücüler:Etil alkol veya izopropil alkol.
• Prosedür:Oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle daldırın. Paket için güvenli olduğu doğrulanmadıkça ultrasonik temizlik kullanmayın.
• Uyarı:Belirtilmemiş kimyasal sıvıları kullanmayın, çünkü bunlar LED lensine veya paket malzemesine zarar verebilir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Sürücü Devresi Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kararlı çalışma ve uzun ömür için bir akım sınırlama mekanizması şarttır.

• Seri Direnç (Devre Modeli A):En yaygın ve önerilen yöntemdir. Bir direnç (R), LED ile seri olarak yerleştirilir. Değer, Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - VF) / IF, burada Vcc besleme gerilimi, VF LED ileri gerilimi (en kötü durum akım hesaplaması için sınıftan maksimum değeri kullanın) ve IF istenen çalışma akımıdır (örn., 20mA, 50mA). Bu yöntem, LED başına mükemmel akım regülasyonu sağlar ve uygulaması basittir.
• Paralel Bağlantı Uyarısı:Birden fazla LED'i tek bir akım sınırlayıcı dirençle doğrudan paralel bağlamak (Devre Modeli B) önerilmez. Bireysel LED'ler arasındaki ileri gerilimdeki (VF) küçük farklılıklar, aynı sınıf içinde bile, akım paylaşımında önemli bir dengesizliğe neden olacaktır. Bir LED akımın çoğunu çekerek aşırı ısınmaya ve erken arızaya yol açarken, diğerleri loş kalabilir. Her LED için ayrı bir seri direnç kullanın veya aktif bir sabit akım sürücü kullanın.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da, etkili termal tasarım performansı ve güvenilirliği korumak için çok önemlidir.

• PCB Yerleşimi:Cihazdan ısıyı uzaklaştırmak için bir soğutucu görevi görmek üzere LED'in lehim pedlerine bağlı yeterli bakır alanı (termal pedler veya dökümler) kullanın.
• Ortam Sıcaklığı:Çalışma ortam sıcaklığının belirtilen aralıkta olduğundan emin olun. Karttaki diğer bileşenlerin katkıda bulunduğu ısıyı göz önünde bulundurun.
• Akım Düşürme:Yüksek ortam sıcaklıklarında (+85°C'ye yaklaşan) çalışma için, jonksiyon sıcaklığını düşürmek ve hızlanmış lümen kaybını önlemek için çalışma akımını düşürmeyi (derecelendirmeyi) göz önünde bulundurun.

7.3 Tipik Uygulama Senaryoları

Dağınık lens, geniş görüş açısı ve sarı rengin kombinasyonu, bu LED'i çeşitli uygulamalar için uygun kılar:

• Durum ve Gösterge Işıkları:Tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri ve enstrümantasyonda açma/kapama, bekleme modu, sistem aktivitesi, uyarı göstergeleri.
• Arka Aydınlatma:Düzgün, geniş açılı aydınlatma istenen membran anahtarlar, tuş takımları ve ön panellerdeki yazılar için kenardan veya doğrudan aydınlatma.
• Otomotiv İç Aydınlatma:Uyarı ışıkları, anahtar aydınlatması ve genel ortam aydınlatması (belirli otomotiv standartları için nitelik kazanmaya tabidir).
• Tabela ve Dekoratif Aydınlatma:Mimari özelliklerde veya dekoratif ekranlarda vurgu aydınlatması.

8. Teknoloji Tanıtımı ve Trendler

8.1 AlInGaP Teknolojisi

Bu LED, Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanmaktadır. AlInGaP, spektrumun kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı bölgelerinde ışık üretmede özellikle verimlidir. Ana avantajlar arasında, Galyum Fosfit (GaP) gibi eski teknolojilere kıyasla bu renklerde yüksek ışık verimliliği (lümen/watt) ve iyi renk saflığı (dar spektral genişlik) bulunur. Malzeme sistemi, bileşen elementlerin oranlarını ayarlayarak bant aralığının ve dolayısıyla yayılan dalga boyunun hassas ayarlanmasına olanak tanır.

8.2 Dağınık Lens vs. Şeffaf Lens

Dağınık (buzlu veya mat) lens malzemesi saçılım parçacıkları içerir. Küçük yarı iletken çipten gelen ışık bu lensten geçtiğinde, birçok yöne saçılır. Bu, çok daha geniş bir görüş açısına (bu durumda 120°) ve çipten görünür bir \"sıcak nokta\" olmadan, parlaması azaltılmış, daha düzgün, daha yumuşak bir görünüme yol açar. Bu, daha dar bir görüş açısı ve belirgin, parlak bir merkezi nokta ile daha odaklanmış bir ışın üreten şeffaf (su berraklığında) lensin tersidir.

8.3 Endüstri Trendleri

SMD LED'lerde genel trend, daha yüksek verimlilik, daha yüksek güvenilirlik ve daha küçük paket boyutlarına doğrudur. Bu veri sayfası olgun ve güvenilir bir ürünü temsil ederken, fosfor dönüştürücülü sarı LED'lerdeki (sarı fosforlu bir mavi çip kullanan) yeni gelişmeler, verimlilik, renksel geriverim ve maliyet konularında farklı dengeler sunabilir. Ayrıca, paketleme malzemeleri ve termal yönetim tekniklerindeki ilerlemeler, tüm LED teknolojileri için güç yoğunluğu ve ömür sınırlarını zorlamaya devam etmektedir. Küçültme çabası, ışık çıkışını korurken veya iyileştirirken daha da küçük paket ayak izlerine yol açmaktadır.