SMD LED Turuncu AlInGaP Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x2.8x1.9mm - Gerilim 1.8-2.6V - Güç 130mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, turuncu ışık çıkışı üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzeme kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) Işık Yayan Diyot'un (LED) özelliklerini detaylandırır. Bu LED'ler, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için özel olarak tasarlanmış minyatür paketlerde üretilmiştir ve bu da onları geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesinde yer kısıtlı uygulamalar için ideal kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajları arasında RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumluluk, otomatik pick-and-place ekipmanları ile uyumluluk ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine uygunluk yer alır. Cihazlar, verimli üretim için EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standartlarına uygun olarak 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir. Başlıca hedef pazarlar, güvenilir ve kompakt gösterge aydınlatması gerektiren telekomünikasyon ekipmanları, ofis otomasyon cihazları, ev aletleri, endüstriyel kontrol sistemleri ve çeşitli iç mekan tabela ve ekran uygulamalarını kapsar.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

Bu bölüm, cihazın tanımlanmış koşullar altındaki çalışma limitlerinin ve performans özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu değerler, ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir ve hiçbir koşulda aşılmamalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):130 mW. Bu, LED paketinin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (IFP):100 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için tipik olarak darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• DC İleri Akımı (IF):50 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Bu limiti aşan bir ters gerilim uygulamak, LED jonksiyonunda çökme ve hasara neden olabilir. Veri sayfası, cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını açıkça belirtir.
• 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 limitler içinde bozulmadan depolanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, LED'in normal koşullar altında (Ta=25°C, IF=20mA) çalıştırıldığında tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):1260 - 2500 mcd (milikandela). Bu, merkez eksen boyunca ölçülen ışık çıkış yoğunluğudur. Geniş aralık, bir sınıflandırma sisteminin kullanıldığını gösterir (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ½):120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve ışın genişliğini tanımlar.
• Baskın Dalga Boyu (λd):600 - 610 nm. Bu tek dalga boyu değeri, yayılan ışığın turuncu rengini algısal olarak tanımlar ve CIE renklilik diyagramından türetilir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):18 nm (tipik). Bu, spektral saflığı gösterir ve yayılan spektrumun maksimum yoğunluğunun yarısındaki genişliğini temsil eder.
• İleri Yön Gerilimi (VF):1.8 - 2.6 V. LED 20mA ilettiğinde üzerindeki gerilim düşümüdür. Sınıflar içinde ±0.1V tolerans uygulanır.
• Ters Akım (IR):10 µA (maks). 5V ters gerilim uygulandığında oluşan küçük sızıntı akımıdır, yalnızca test amaçları için geçerlidir.

3. Sınıf (Bin) Sistemi Açıklaması

Üretim partilerinde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli gerilim, parlaklık ve renk gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Yön Gerilimi (Vf) Sınıfı

LED'ler, 20mA'deki ileri yön gerilim düşümlerine göre kategorize edilir. Sınıf Kodu D2: 1.8V - 2.0V Sınıf Kodu D3: 2.0V - 2.2V Sınıf Kodu D4: 2.2V - 2.4V Sınıf Kodu D5: 2.4V - 2.6V Her sınıf içindeki tolerans ±0.1V'dir.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıfı

LED'ler, 20mA'deki ışık çıkış yoğunluklarına göre sıralanır. Sınıf Kodu W1: 1260 mcd - 1780 mcd Sınıf Kodu W2: 1780 mcd - 2500 mcd Her sınıf içindeki tolerans ±%11'dir.

3.3 Baskın Dalga Boyu (Wd) Sınıfı

LED'ler, kesin renk noktalarına (baskın dalga boyu) göre gruplandırılır. Sınıf Kodu P: 600 nm - 605 nm Sınıf Kodu Q: 605 nm - 610 nm Her sınıf içindeki tolerans ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, bunların çıkarımları tasarım için kritiktir. Tasarımcılar şunları gösteren eğriler beklemelidir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, tipik olarak doğrusal olmayan bir şekilde, daha yüksek akımlarda doyuma yaklaşır.
• İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği:Diyodun I-V karakteristiğini gösterir, akım sınırlayıcı devreler tasarlamak için çok önemlidir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:Jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, termal yönetim için kilit bir faktördür.
• Spektral Dağılım:Bağıl yoğunluğun dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, baskın dalga boyundaki tepe noktasını ve spektral yarı genişlikle tanımlanan şekli gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED standart bir SMD paketinde bulunur. Ana boyutsal notlar şunları içerir: - Lens Rengi: Su Berraklığında. - Kaynak Rengi: AlInGaP Turuncu. - Tüm boyutlar milimetre cinsindendir. - Aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.2mm'dir. Tasarımcılar kesin uzunluk, genişlik, yükseklik ve ped aralığı için detaylı mekanik çizime başvurmalıdır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Kızılötesi veya buhar fazı reflow lehimleme için bir land pattern (ayak izi) önerisi sağlanmıştır. Montaj işlemi sırasında ve sonrasında uygun lehim bağlantısı oluşumu, hizalama ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bu önerilen ped düzenine uymak esastır.

5.3 Polarite Tanımlama

Veri sayfası, anot ve katot terminallerini tanımlamak için işaretler veya yapısal özellikler (örneğin, paket üzerinde bir çentik, kesik köşe veya katot işareti) içerir. Cihazın çalışması için doğru polarite yönlendirmesi zorunludur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz işlemler için J-STD-020B'ye uygun önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunları içerir: - Ön Isıtma Sıcaklığı: 150°C - 200°C. - Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye. - Tepe Gövde Sıcaklığı: Maksimum 260°C. - Likvidüs Üzerinde Süre: Maksimum 10 saniye (maksimum iki reflow döngüsüne izin verilir). Bu parametreler genel hedeflerdir; kart özel karakterizasyonu önerilir.

6.2 El Lehimlemesi (Lehim Havyası)

El lehimlemesi gerekliyse: - Havya Ucu Sıcaklığı: Maksimum 300°C. - Lehimleme Süresi: Bağlantı başına maksimum 3 saniye. - Bu işlem termal stresi önlemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Depolama Koşulları

Uygun depolama, reflow sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilecek nem emilimini önlemek için hayati önem taşır. -Mühürlü Paket:≤ 30°C ve ≤ %70 RH'de depolayın. Bir yıl içinde kullanın. -Açılmış Paket:≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de depolayın. - Orijinal ambalajından çıkarılmış ve 168 saatten fazla bekletilmiş bileşenler için, lehimlemeden önce en az 48 saat 60°C'de kurutma önerilir.

6.4 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüleri (etil alkol veya izopropil alkol gibi) oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle kullanın. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, koruyucu kapak bandı ile birlikte kabartmalı taşıyıcı şeritte ve 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılı olarak tedarik edilir. - Miktar: Standart makara başına 2000 adet. - Minimum Sipariş Miktarı: Kalan miktarlar için 500 adet. - Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, aşağıdaki alanlarda durum göstergesi, arka aydınlatma ve dekoratif aydınlatma için uygundur: - Tüketici elektroniği (telefonlar, dizüstü bilgisayarlar, ev aletleri). - Ağ ve iletişim ekipmanları. - Endüstriyel kontrol panelleri ve enstrümantasyon. - İç mekan bilgi tabelaları ve ekranlar.

8.2 Tasarım Hususları ve Sürme Yöntemi

Kritik:Bir LED akım kontrollü bir cihazdır. Tutarlı parlaklık ve uzun ömür sağlamak için, sabit bir akım kaynağıyla veya bir gerilim kaynağı ve seri bir akım sınırlayıcı direnç ile sürülmelidir. Birden fazla LED'i paralel bağlarken, her LED için ayrı bir direnç kullanılması, bireysel cihazlar arasındaki doğal ileri gerilim (Vf) varyasyonları nedeniyle oluşabilecek akım paylaşımı ve düzensiz parlaklığı önlemek için şiddetle tavsiye edilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu AlInGaP tabanlı turuncu LED, aynı sürme akımı için daha yüksek parlaklık sağlayan önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar. Geniş 120 derecelik görüş açısı, odaklanmış aydınlatma için kullanılan dar ışınlı LED'lerin aksine, geniş görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Standart SMD montaj ve reflow işlemleriyle uyumluluğu, delikli LED'lerden farklılaştırarak yüksek hacimli, otomatik üretimi mümkün kılar.

10. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mantık kaynağından sürebilir miyim?C: Hayır. Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Direnç değeri R = (Vcc - Vf) / If formülüyle hesaplanır; burada Vcc besleme geriliminiz, Vf LED'in ileri gerilimidir (güvenli tasarım için sınıftaki maksimum değeri kullanın) ve If istenen ileri akımdır (örneğin, 20mA).

S: Işık Şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık var (1260-2500 mcd)?C: Bu, üretim yayılımını yansıtır. Sınıflandırma sistemi (W1, W2), uygulamanız için daha dar bir parlaklık aralığına sahip parçaları seçmenize olanak tanıyarak ürününüzde görsel tutarlılığı sağlar.

S: Mutlak Maksimum Değerleri aşarsam ne olur?C: Bu limitleri aşmak, kısa süreli bile olsa, ani veya gecikmeli hasara neden olabilir. Aşırı akım yarı iletken jonksiyonunu tahrip edebilir. Aşırı ters gerilim çökmeye neden olabilir. Sıcaklık aralığı dışında çalışmak, erken arızaya veya parametrik kaymaya yol açabilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: 10 adet eşit parlaklıkta turuncu LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlama. 1. Devre Tasarımı:Sabit akım sürücüsü kullanın veya basitlik için, her LED için özel bir akım sınırlayıcı direnç ile bir gerilim hattı (örneğin, 5V) kullanın. D4 sınıfı (VF maks 2.4V) ve 20mA için: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ohm. Biraz daha güvenli bir akım için bir sonraki standart değeri (örneğin, 150 Ohm) kullanın. 2.Bileşen Seçimi:Sipariş verirken gerekli sınıfları belirtin: örneğin, D4 (tutarlı gerilim için), W2 (yüksek parlaklık için) ve P (belirli turuncu ton için) sınıflarına sahip LTST-M670VFKT. 3.PCB Yerleşimi:Güvenilir lehimleme için veri sayfasındaki önerilen ped düzenini takip edin. 4.Montaj:IR reflow profil kılavuzlarını takip edin. Kartlar montajdan sonra depolanacaksa, depolama koşullarının karşılandığından emin olun.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir yarı iletkende elektrolüminesans prensibiyle çalışır. AlInGaP malzemesi bir p-n jonksiyonu oluşturur. İleri yön gerilimi uygulandığında, n-bölgesinden elektronlar ve p-bölgesinden delikler jonksiyon bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda serbest bırakırlar. Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfitin spesifik bileşimi, yarı iletkenin bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, turuncu spektrumda (~605 nm). Su berraklığındaki lens, yarı iletken çipi korurken ışığın çıkmasına izin verir.

13. Gelişim Trendleri

Bunun gibi SMD gösterge LED'lerindeki genel eğilim, her zaman daha yüksek ışık verimliliğine (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıkışı) doğrudur, aynı parlaklık için daha düşük güç tüketimi sağlar. Ayrıca, optik performansı korurken veya iyileştirirken sürekli bir küçültme çabası vardır. Dahası, paketleme malzemeleri ve süreçlerindeki gelişmeler, güvenilirliği, termal performansı ve kurşunsuz ve yüksek sıcaklıklı lehimleme profilleriyle uyumluluğu artırmayı hedefler. Üreticiler arasında ayak izlerinin ve elektriksel özelliklerin standardizasyonu, mühendisler için tasarım ve tedariki basitleştirir.