SMD LED Yeşil Dağınık 120° Görüş Açısı - 3.2x1.6x1.1mm - 3.3V - 80mW - Türkçe Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yeşil ışık üretmek için dağınık lens ve InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) teknolojisini kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyotun (LED) özelliklerini detaylandırır. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanan bu bileşen, çeşitli elektronik ekipmanlarda alan kısıtlı uygulamalar için idealdir. Temel işlevi, tüketici, endüstriyel ve iletişim cihazlarında durum göstergesi, sinyal aydınlatması veya ön panel arka aydınlatması olarak hizmet etmektir.

LED, yüksek hızlı pick-and-place montaj süreçlerini kolaylaştırmak için 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) dahil endüstri standartlarına uyumludur ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle uyumludur, bu da onu modern, kurşunsuz üretim hatları için uygun kılar.

1.1 Temel Özellikler

• RoHS uyumlu bileşim.
• Otomatik montaj için 7" makaralarda 8mm şerit içinde paketlenmiştir.
• Standart EIA paket ayak izi.
• Lojik seviye uyumlu (I.C. uyumlu) sürücü gereksinimleri.
• Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi reflow lehimleme profillerine dayanıklıdır.
• JEDEC Nem Duyarlılık Seviyesi 3'e göre ön koşullandırılmıştır.

1.2 Hedef Uygulamalar

• Telekomünikasyon ekipmanları (örneğin, telsiz/cep telefonları).
• Ofis otomasyon cihazları (örneğin, dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri).
• Ev aletleri ve iç mekan tabelaları.
• Endüstriyel ekipman durum göstergeleri.
• Genel amaçlı sinyal ve sembol aydınlatma armatürleri.
• Ön panel arka aydınlatması.

2. Paket Boyutları ve Mekanik Bilgiler

LED, standart bir SMD paket şekline uyar. Kritik boyutlar, aksi belirtilmedikçe ±0.2mm toleransla yaklaşık 3.2mm uzunluk, 1.6mm genişlik ve 1.1mm yükseklikte bir gövde boyutunu içerir. Bileşen, ışık yayılım desenini genişleten dağınık bir lense sahiptir ve anot/katot terminalleri doğru PCB yönlendirmesi için açıkça belirlenmiştir. Reflow lehimleme süreçlerinde optimal lehim bağlantısı oluşumu ve termal yönetim için önerilen PCB bağlantı pedi düzeni sağlanmıştır.

3. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Çalışma her zaman bu sınırlar içinde tutulmalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):80 mW. Bu, cihazın 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):100 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• Sürekli İleri Akımı (I_F):20 mA. Bu, güvenilir sürekli çalışma için önerilen maksimum DC akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacağı garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C. Cihaz bu sınırlar içinde bozulmadan saklanabilir.

3.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bu parametreler Ta=25°C ve I_F=20mA'da ölçülmüştür ve tipik çalışma koşullarını temsil eder.

• Işık Şiddeti (I_V):355 - 1120 mcd (milikandela). Işık çıkışı, insan gözünün fotopik tepkisine uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür. Geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Dağınık lens, bu geniş, düzgün görüş desenini oluşturur.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):523 nm (tipik). Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):520 - 535 nm. Bu, LED'in rengini (yeşil) tanımlayan, CIE kromatiklik diyagramından türetilen, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):25 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; 25nm değeri, InGaN tabanlı yeşil LED'lerin karakteristiğidir.
• İleri Voltaj (V_F):3.3V (tipik), 3.8V (maks). LED'in 20mA'de sürüldüğünde üzerindeki voltaj düşüşü.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'da 10 μA (maks). Cihaz ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ana parametrelere göre sınıflandırılır (gruplandırılır). Tasarımcılar, renk ve parlaklık düzgünlüğü gereksinimlerini karşılamak için grupları belirleyebilir.

4.1 İleri Voltaj (V_f) Sıralaması

I_F=20mA'de gruplandırılmıştır. Her grup için tolerans ±0.1V'dur.

Örnek gruplar: D7 (2.8-3.0V), D8 (3.0-3.2V), D9 (3.2-3.4V), D10 (3.4-3.6V), D11 (3.6-3.8V).

4.2 Işık Şiddeti (I_V) Sıralaması

I_F=20mA'de gruplandırılmıştır. Her grup için tolerans ±%11'dir.

Örnek gruplar: T2 (355-450 mcd), U1 (450-560 mcd), U2 (560-710 mcd), V1 (710-900 mcd), V2 (900-1120 mcd).

4.3 Baskın Dalga Boyu (W_d) Sıralaması

I_F=20mA'de gruplandırılmıştır. Her grup için tolerans ±1nm'dir.

Örnek gruplar: AP (520-525 nm), AQ (525-530 nm), AR (530-535 nm).

5. Performans Eğrisi Analizi

Tipik karakteristik eğriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar. Bunlar, akım sınırlayıcı devreler tasarlamak için üstel ve kritik olan ileri akım (I_F) ve ileri voltaj (V_F) arasındaki ilişkiyi içerir. Işık şiddeti ve ileri akım arasındaki ilişki, çalışma aralığında genellikle doğrusaldır, ancak termal etkiler nedeniyle daha yüksek akımlarda doyabilir. Işık şiddetinin sıcaklığa bağımlılığı, bağlantı sıcaklığı yükseldikçe çıkışta bir azalma gösterir; bu, yüksek güçlü veya yüksek yoğunluklu uygulamalarda termal yönetim için kritik bir faktördür. Spektral dağılım eğrisi, belirtilen yarı genişlikle birlikte 523nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenir.

6. Montaj ve Kullanım Kılavuzu

6.1 Lehimleme Süreci

Cihaz, kurşunsuz işlemler için kızılötesi (IR) reflow lehimlemeyle uyumludur. J-STD-020B'ye uygun önerilen bir profil, bir ön ısıtma aşaması (150-200°C, maks 120 sn), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve maksimum 10 saniyelik bir sıvı üstü süresi (TAL) içerir. Lehimleme maksimum iki reflow döngüsü ile sınırlandırılmalıdır. Manuel tamirat için, maksimum 300°C'de bir lehim havya yalnızca bir kez ve 3 saniyeden fazla olmamak üzere uygulanabilir. Lehim pastası üreticisinin özelliklerine uyulması esastır.

6.2 Temizleme

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilen alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. LED normal sıcaklıkta bir dakikadan az süreyle daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar epoksi paketine zarar verebilir.

6.3 Depolama ve Nem Duyarlılığı

Nem Duyarlılık Seviyesi 3 (MSL3) bir cihaz olarak, mühürlü nem geçirmez torba açıldıktan sonra ≤30°C/%60 RH koşullarında 168 saat (1 hafta) raf ömrü vardır. Bu sürenin ötesinde veya orijinal ambalaj dışında depolama için, lehimleme sırasında popcorn çatlamasını önlemek amacıyla reflow öncesinde en az 48 saat 60°C'de pişirme gereklidir. Torba dışında uzun süreli depolama için, nem alıcılı kapalı bir kap veya nitrojen ortamı kullanın.

7. Paketleme ve Makara Özellikleri

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Şerit, standart 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılır. Her makara 2000 adet içerir. Şeridin, bileşen yuvalarını kapatmak için bir kapak bandı vardır. Paketleme ANSI/EIA-481 özelliklerine uygundur. Bir makarada izin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Tutarlı parlaklık ve uzun ömür sağlamak için, bir sabit akım kaynağı veya bir voltaj kaynağı ile seri bağlı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme- V_F) / I_F. 5V beslemeden tipik V_F=3.3V ve istenen I_F=20mA kullanıldığında, R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85Ω. Standart 82Ω veya 100Ω direnç uygun olacaktır. Birden fazla LED'i paralel bağlarken, V_F.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (80mW), PCB üzerinde etkili termal tasarım, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda hala önemlidir. Önerilen PCB ped düzeni ısı dağılımına yardımcı olur. Termal pedlerin etrafında yeterli bakır alan sağlamak ve termal viyaların olası kullanımı, daha düşük bir bağlantı sıcaklığını korumaya, ışık çıkışını ve cihaz ömrünü korumaya yardımcı olabilir.

8.3 Optik Entegrasyon

120 derecelik dağınık görüş açısı, birden fazla açıdan görünürlük gerektiren gösterge uygulamaları için uygun geniş, yumuşak bir yayılım deseni sağlar. Işık kılavuzu veya arka aydınlatma uygulamaları için, lensin dağınık yapısı, istenen düzgünlüğü elde etmek için özel optik tasarım gerektirebilir. Baskın dalga boyu grubu tarafından tanımlanan yeşil renk, durum göstergeleri (örneğin, güç açık, aktif mod) ve renk ayrımının gerekli olduğu genel aydınlatma için uygundur.

9. Güvenilirlik ve Operasyonel Notlar

Bu ürün standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği riske atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam desteği, ulaşım kontrolü), tasarıma dahil etmeden önce üretici ile özel niteliklendirme ve danışma gereklidir. Cihaz ters öngerilim koşullarında çalıştırılmak üzere tasarlanmamıştır. Mutlak maksimum değerlerin, özellikle ileri akım veya güç dağılımının aşılması, bozulmayı hızlandıracak ve felaket bir arızaya neden olabilecektir.

10. Teknoloji ve Pazar Bağlamı

10.1 Temel Teknoloji Prensibi

Bu LED, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzemesine dayanır. Bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Alaşımdaki indiyum ve galyumun özgül oranı, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu belirler; bu durumda yeşil spektrumdadır (~523nm). Dağınık lens, ışın açısını genişletmek için gömülü saçılım parçacıkları içeren epoksi veya silikondan yapılmıştır.

10.2 Karşılaştırmalı Avantajlar

AlGaInP tabanlı yeşil LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, InGaN daha yüksek verimlilik ve daha iyi performans stabilitesi sunar. SMD paketi, delikli LED'lere göre önemli avantajlar sağlar: daha küçük ayak izi, daha düşük profil, otomatik montaj için uygunluk ve yüksek hacimli reflow lehimleme süreçleriyle daha iyi uyumluluk, bu da genel üretim maliyetlerini düşürür.

10.3 Endüstri Trendleri

SMD LED pazarı, küçülme, enerji verimliliği talepleri ve tüketici elektroniği ile IoT cihazlarında gösterge ve arka aydınlatma uygulamalarının yaygınlaşmasıyla büyümeye devam etmektedir. Trendler arasında ışık etkinliğinde daha fazla artış (vat başına daha fazla ışık çıkışı), ekran uygulamalarında renk ve parlaklık tutarlılığı için daha sıkı sınıflandırma toleransları ve daha da küçük paket boyutlarının geliştirilmesi yer alır. Küresel çevre düzenlemelerine uyum sağlamak için kurşunsuz ve halojensiz malzemelere geçiş de standart bir uygulamadır.