İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Özellikler
- 1.2 Uygulama Alanları
- 2. Paket Boyutları ve Bacak Ataması
- 3. Değerler ve Karakteristikler
- 3.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 4. Sınıflandırma Sistemi
- 4.1 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması
- 4.2 Baskın Dalga Boyu (λd) Sınıflandırması
- 4.3 Birleşik Sınıf Kodu
- 5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 5.1 Reflow Lehimleme Profili
- 5.2 Önerilen PCB Pad Düzeni
- 5.3 Temizleme
- 6. Paketleme Bilgisi
- 7. Kullanım ve Depolama Uyarıları
- 7.1 Nem Hassasiyeti
- 7.2 Uygulama Notları
- 8. Tasarım Hususları ve Tipik Performans Eğrileri
- 9. Karşılaştırma ve Seçim Kılavuzu
- 10. Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, çift renkli bir Yüzey Montajlı (SMD) LED'in özelliklerini detaylandırır. Bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış olup, alan kısıtlı uygulamalara uygundur. Dağınık bir lense sahiptir ve tek bir paket içinde iki farklı LED çipi barındırır: biri mavi, diğeri yeşil ışık yayar.
1.1 Özellikler
- RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
- Otomatik pick-and-place montajı için 7 inç çapında makaralarda 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
- Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket şekli.
- Entegre Devre (IC) uyumlu sürüş seviyeleri.
- Standart otomatik yerleştirme ekipmanları ile tam uyumludur.
- Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleri ile kullanıma uygundur.
- JEDEC (Joint Electron Device Engineering Council) Nem Hassasiyeti Seviyesi 3'e göre ön koşullandırılmıştır.
1.2 Uygulama Alanları
Bu LED, kompakt boyut ve güvenilir performansın gerekli olduğu geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için tasarlanmıştır. Tipik uygulama alanları şunlardır:
- Telekomünikasyon cihazları (örneğin, telsiz telefonlar, cep telefonları).
- Ofis otomasyon ekipmanları (örneğin, dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri).
- Ev aletleri ve tüketici elektroniği.
- Endüstriyel kontrol ve enstrümantasyon panelleri.
- Durum ve güç göstergeleri.
- Sinyal ve sembol aydınlatması (örneğin, arkadan aydınlatmalı düğmeler, ikonlar).
- Ön panel arkadan aydınlatma.
2. Paket Boyutları ve Bacak Ataması
LED, kompakt bir SMD paket içinde yer alır. Kaynak belgede milimetre (ve inç) cinsinden boyutları içeren detaylı mekanik çizimler sağlanmıştır. Çoğu boyut için tolerans ±0.2 mm (±0.008")'dir.
Bacak Ataması:
- Mavi LED Çipi:1 ve 2 numaralı bacaklara bağlıdır.
- Yeşil LED Çipi:3 ve 4 numaralı bacaklara bağlıdır.
Bu bağımsız bacak konfigürasyonu, iki rengin ayrı ayrı kontrol edilmesine olanak tanır, böylece statik veya dinamik renk göstergesi sağlanır.
3. Değerler ve Karakteristikler
3.1 Mutlak Maksimum Değerler
Değerler, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'de belirtilmiştir. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.
- Güç Dağılımı (Pd):76 mW (hem Mavi hem de Yeşil için).
- Tepe İleri Akımı (IF(tepe)):80 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliğinde).
- Sürekli DC İleri Akımı (IF):20 mA.
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C.
- Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C.
3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Tipik performans parametreleri, aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C'de ve ileri akım (IF) 20mA ile ölçülmüştür.
Optik Karakteristikler:
- Işık Şiddeti (IV):
- Mavi: Minimum 210 mcd, Tipik, Maksimum 475 mcd.
- Yeşil: Minimum 850 mcd, Tipik, Maksimum 1860 mcd.
- Görüş Açısı (2θ1/2):Her iki renk için tipik olarak 120 derece. Bu geniş görüş açısı, dağınık bir lensin karakteristiği olup, daha düzgün bir ışık dağılımı sağlar.
- Tepe Emisyon Dalga Boyu (λP):
- Mavi: Tipik olarak 468 nm.
- Yeşil: Tipik olarak 518 nm.
- Baskın Dalga Boyu (λd):
- Mavi: 460 nm ila 475 nm aralığı.
- Yeşil: 515 nm ila 530 nm aralığı.
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):
- Mavi: Tipik olarak 25 nm.
- Yeşil: Tipik olarak 35 nm.
Elektriksel Karakteristikler:
- İleri Gerilimi (VF):
- Mavi: 2.8 V ila 3.8 V aralığı.
- Yeşil: 2.8 V ila 3.8 V aralığı.
- Ters Akım (IR):Ters gerilimde (VR) 5V'de maksimum 10 μA.Not:Cihaz ters öngerilimde çalışmak üzere tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.
4. Sınıflandırma Sistemi
Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel optik parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli renk ve parlaklık gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.
4.1 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması
LED'ler, 20mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre kategorize edilir.
Mavi LED Sınıfları:
- S2:210 - 275 mcd
- T1:275 - 360 mcd
- T2:360 - 475 mcd
Yeşil LED Sınıfları:
- V1:850 - 1100 mcd
- V2:1100 - 1430 mcd
- W1:1430 - 1860 mcd
Her bir şiddet sınıfı için tolerans ±%11'dir.
4.2 Baskın Dalga Boyu (λd) Sınıflandırması
LED'ler ayrıca, algılanan rengi tanımlayan baskın dalga boylarına göre sıralanır.
Mavi LED Dalga Boyu Sınıfları:
- AB1:460 - 465 nm
- AB2:465 - 470 nm
- AB3:470 - 475 nm
Yeşil LED Dalga Boyu Sınıfları:
- AG1:515 - 520 nm
- AG2:520 - 525 nm
- AG3:525 - 530 nm
Her bir dalga boyu sınıfı için tolerans ±1 nm'dir.
4.3 Birleşik Sınıf Kodu
Hem şiddet hem de dalga boyu sınıflarını tek bir alfasayısal kodda (örneğin, A1, C4) birleştiren bir çapraz referans tablosu sağlanmıştır. Bu kod tipik olarak ürün ambalajında veya makara etiketinde işaretlenir, böylece LED'in performans özelliklerinin kesin olarak tanımlanması sağlanır.
5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
5.1 Reflow Lehimleme Profili
J-STD-020B standardına uygun olarak, kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için önerilen bir kızılötesi (IR) reflow lehimleme profili sağlanmıştır. Bu profil için ana parametreler şunlardır:
- Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C ila 200°C.
- Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
- Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi:Sağlanan profil eğrisine göre.
- Toplam Lehimleme Süresi:Tepe sıcaklıkta maksimum 10 saniye. Reflow işlemi en fazla iki kez yapılmalıdır.
Bir havya ile el lehimlemesi için, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır, bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.
5.2 Önerilen PCB Pad Düzeni
PCB için önerilen bir lehim yatağı deseni (footprint), reflow işlemi sırasında ve sonrasında uygun lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik stabiliteyi sağlamak için gösterilmiştir. Bu önerilen düzene uymak, tombstoning'i önlemeye ve iyi bir termal ve elektriksel bağlantı sağlamaya yardımcı olur.
5.3 Temizleme
Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süreyle daldırılabilir. Belirtilmemiş kimyasalların kullanımı LED paketine veya lense zarar verebilir.
6. Paketleme Bilgisi
LED'ler, yüksek hızlı otomatik montaj ekipmanları ile uyumlu bir şerit-makara formatında tedarik edilir.
- Şerit Genişliği:8 mm.
- Makar Çapı:7 inç.
- Makara Başına Adet:2000 adet.
- Kalanlar için Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):500 adet.
- Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Şeritteki boş cepler bir kapak bandı ile kapatılmıştır.
7. Kullanım ve Depolama Uyarıları
7.1 Nem Hassasiyeti
Bu LED, Nem Hassasiyeti Seviyesi (MSL) 3 olarak derecelendirilmiştir. Nem hassas bir cihaz olarak, reflow lehimleme sırasında "patlamış mısır" veya tabakalanmayı önlemek için uygun kullanım kritik öneme sahiptir.
- Kapalı Paket:Orijinal, açılmamış nem bariyerli torbada (nem alıcı ile) LED'ler ≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalıdır. Torba mühürleme tarihinden itibaren önerilen "zemin ömrü" bir yıldır.
- Açılmış Paket:Torba açıldıktan sonra, ortam depolama koşulları 30°C / %60 RH'yi geçmiyorsa, LED'ler 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır.
- Uzatılmış Depolama (Torbadan Çıkarılmış):168 saatten uzun süreli depolama için, LED'ler nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe saklanmalıdır.
- Yeniden Kurutma:168 saatlik sınırı aşan süre boyunca açıkta kalan bileşenler, emilen nemi gidermek için reflow lehimlemeye tabi tutulmadan önce yaklaşık 60°C'de en az 48 saat kurutulmalıdır.
7.2 Uygulama Notları
Bu ürün, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Olağanüstü güvenilirlik gerektiren veya arızanın güvenliği riske atabileceği uygulamalar için (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolleri), tasarıma dahil etmeden önce üretici ile özel niteliklendirme ve danışma gereklidir.
8. Tasarım Hususları ve Tipik Performans Eğrileri
Kaynak belge, devre tasarımı ve değişen koşullar altında performansı anlamak için gerekli olan çeşitli karakteristik eğrileri içerir. Bunlar tipik olarak şunları içerir:
- İleri Akım - İleri Gerilim (IF-VF):Sürüş akımı ile LED üzerindeki gerilim düşümü arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
- Işık Şiddeti - İleri Akım (IV-IF):Işık çıkışının sürüş akımı ile nasıl arttığını gösterir. İstenen parlaklık için çalışma noktasının belirlenmesine yardımcı olur.
- Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (IV-Ta):Ortam sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının azalmasını gösterir. Bu, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için önemlidir.
- Spektral Dağılım:Tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, farklı dalga boyları boyunca göreceli ışık şiddetini gösteren bir grafiktir. Bu, LED'in renk saflığını tanımlar.
Bir sürücü devresi tasarlarken, ileri gerilim (VF) aralığı ve önerilen 20mA DC ileri akım dikkate alınmalıdır. Daha iyi stabilite ve uzun ömür için, özellikle geniş bir sıcaklık aralığında çalışırken veya hassas parlaklık kontrolü gerektiğinde, seri dirençli sabit gerilim sürücüsü yerine genellikle sabit akım sürücüsü tercih edilir. Mavi ve yeşil çipler için bağımsız bacaklar, alternatif yanıp sönme, karışık renkler (eğer farklı şiddetlerde aynı anda sürülürse) veya bireysel durum göstergeleri gibi esnek kontrol şemalarına olanak tanır.
9. Karşılaştırma ve Seçim Kılavuzu
Bu bileşenin temel farklılaştırıcı özelliği, iki farklı LED renginin (mavi ve yeşil) tek bir kompakt SMD paketinde entegre edilmesidir. Bu, iki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla PCB üzerinde önemli alan tasarrufu sağlar. Dağınık lens tarafından sağlanan geniş 120 derecelik görüş açısı, göstergenin geniş bir bakış açısından görülebilmesinin gerekli olduğu uygulamalar için uygun hale getirir.
Bir sınıf kodu seçerken, tasarımcılar maliyet ve performansı dengelemelidir. Daha sıkı sınıflar (örneğin, belirli dalga boyu ve yüksek parlaklık) daha yüksek fiyatlı olabilir ancak nihai ürünlerde görsel tutarlılığı garanti eder, bu da çoklu birimli ekranlar veya durum panelleri için kritiktir. Sağlanan sınıflandırma sistemi, hem renk hem de ışık şiddeti için uygulama gereksinimlerini karşılayacak şekilde kesin seçim yapılmasına olanak tanır.
10. Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular
S: Mavi ve yeşil LED'leri aynı anda sürebilir miyim?
C: Evet, bağımsız bacaklara sahip oldukları için (mavi için 1,2; yeşil için 3,4), bunları bağımsız veya aynı anda sürebilirsiniz. Her ikisi de tam akımda açıksa, paketin toplam güç dağılımının aşılmadığından emin olun.
S: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe Dalga Boyu (λP), yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λd), insan gözünün LED'in rengiyle eşleşen tek dalga boyudur. λd, görsel uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.
S: Cihaz ters işlem için değilse, neden ters akım (IR) belirtilmiştir?
C: IR spesifikasyonu bir kalite ve kaçak test parametresidir. LED çipinin ve paketin uygun izolasyona sahip olduğunu garanti eder. Devre tasarımında, LED'in ters gerilime maruz kalmasını önlemek için (paralel bir koruma diyotu gibi) önlemler alınmalıdır.
S: Torba açıldıktan sonra 168 saatlik zemin ömrüne uymak ne kadar kritiktir?
C: Güvenilirlik için çok önemlidir. Plastik paket tarafından emilen nem, yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında hızla buharlaşarak iç çatlaklara veya tabakalanmaya ("patlamış mısır") neden olabilir. Lehim bağlantı arızalarını önlemek için MSL 3 kullanım kılavuzlarına uymak esastır.
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. |