Turuncu SMD LED Veri Sayfası - EIA Paketi - 5V Ters Gerilim - 75mW Güç - 605nm Baskın Dalga Boyu - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) çip teknolojisini kullanan yüksek parlaklıklı, yüzey montaj Turuncu LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, otomatik montaj süreçleri ve kızılötesi reflow lehimleme ile uyumluluk için tasarlanmış olup, yüksek hacimli üretime uygundur. RoHS uyumlu yeşil bir üründür ve 7 inç çapındaki makaralarda 8mm bant üzerinde paketlenmiştir.

1.1 Temel Avantajlar

• Ultra Parlak Çıkış:Kompakt bir paketten yüksek ışık şiddeti sağlar.
• Süreç Uyumluluğu:Otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi reflow lehim profilleri ile kullanım için tasarlanmıştır.
• Entegre Devre Uyumlu:Entegre devrelerle doğrudan arayüz oluşturmaya uygundur.
• Standart Paket:EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart boyutlarına uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, tüketici elektroniği, ofis ekipmanları ve iletişim cihazlarındaki durum göstergeleri, arka aydınlatma, panel aydınlatması ve dekoratif aydınlatma dahil olmak üzere genel elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Ta=25°C'de 75 mW.
• Tepe İleri Akımı (I_F(tepe)):80 mA (darbe, 1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA DC.
• Azaltma Faktörü:50°C ortam sıcaklığından itibaren doğrusal olarak 0.4 mA/°C.
• Ters Gerilim (V_R):5 V.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_çalışma):-30°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_depolama):-40°C ila +85°C.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:5 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Tipik performans parametreleri, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ve 5mA ileri akımda (I_F) ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 11.2 mcd'den maksimum 71.0 mcd'ye kadar değişir, tipik değerler bin kodları ile tanımlanır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin eksen üzerindeki değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):Tipik olarak 611 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):597 nm'den 612 nm'ye kadar değişir, tipik değeri 605 nm'dir. Bu, algılanan rengi tanımlar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yaklaşık 17 nm, yayılan turuncu ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):Tipik olarak 2.3 V, I_F=5mA'de maksimum 2.3 V.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 10 μA.
• Kapasitans (C):0V öngerilim ve 1 MHz frekansta ölçülen tipik değer 40 pF'dir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'lerin ışık şiddeti, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Bin kodu, 5mA'de ölçülen minimum ve maksimum ışık şiddetini tanımlar.

• Bin Kodu L:11.2 mcd (Min) ila 18.0 mcd (Maks)
• Bin Kodu M:18.0 mcd ila 28.0 mcd
• Bin Kodu N:28.0 mcd ila 45.0 mcd
• Bin Kodu P:45.0 mcd ila 71.0 mcd

Her bir yoğunluk sınıfı için +/-%15 tolerans uygulanır. Bu sistem, tasarımcıların uygulamaları için gerekli parlaklık seviyesine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulsa da (örn., Şekil 1, Şekil 6), tipik performans eğilimleri parametrelerden çıkarılabilir:

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):LED karakteristik bir üstel I-V ilişkisi sergiler. Belirtilen V_F~2.3V değeri 5mA'de tipik çalışma noktasıdır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Şiddet genellikle ileri akımla artar, ancak hasarı ve verim kaybını önlemek için mutlak maksimum değerler dahilinde çalışılmalıdır.
• Sıcaklık Bağımlılığı:Işık çıkışı tipik olarak jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. İleri akım için azaltma faktörü (50°C üzerinde 0.4 mA/°C), yüksek sıcaklık ortamlarında termal yönetim için çok önemlidir.
• Spektral Dağılım:Yayılım spektrumu, 605-611 nm (turuncu) civarında merkezlenmiştir ve 17 nm'lik nispeten dar bir yarı genişliğe sahiptir, doygun bir renk sağlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, standart EIA uyumlu bir yüzey montaj paketinde bulunur. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve genel tolerans ±0.10 mm'dir. Lens su berraklığındadır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

Veri sayfası, uygun lehim bağlantısı oluşumunu ve reflow sırasında mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen lehim pad düzeni boyutlarını içerir. Polarite, paket işareti veya katot/anot pad tasarımı ile gösterilir (paket çizimine bakınız). Doğru polarite bağlantısı, cihazın çalışması için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (SnAgCu) lehim işlemleri için önerilen bir kızılötesi (IR) reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:120-150°C'ye kadar ısıtma.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi:Tepe sıcaklıkta maksimum 5 saniye.

LED paketine ve iç çipe termal hasarı önlemek için bu profile uyulması kritiktir.

6.2 Depolama ve Taşıma

• Depolama Koşulları:30°C'yi ve %70 bağıl nemi aşmaması önerilir.
• Nem Hassasiyeti:Orijinal ambalajından çıkarılan LED'ler bir hafta içinde reflow işlemine tabi tutulmalıdır. Daha uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen ortamı kullanın. Ambalajsız olarak 672 saatten fazla depolanırsa, montajdan önce 60°C'de 24 saat pişirme önerilir.
• Temizlik:Gerekirse, yalnızca oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol ile bir dakikadan az süreyle temizleyin. Belirtilmemiş kimyasallardan kaçının.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

• Bant ve Makara:7 inç (178mm) çapındaki makaralarda 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir.
• Makara Başına Adet:3000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standardı:ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonlarına uygundur. Boş yuvalar kapak bandı ile kapatılır.

8. Uygulama Tasarım Önerileri

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Paralel olarak birden fazla LED sürerken tekdüze parlaklık sağlamak için, her LED için bir seri akım sınırlayıcı direnç kullanılması şiddetle tavsiye edilir (Devre Modeli A). Bireysel dirençler olmadan LED'leri doğrudan paralel sürmek (Devre Modeli B) önerilmez, çünkü bireysel LED'ler arasındaki ileri gerilim (V_F) karakteristiklerindeki küçük farklılıklar, akım paylaşımında ve dolayısıyla parlaklıkta önemli farklılıklara neden olabilir.

8.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Bu cihaz elektrostatik deşarja karşı hassastır. ESD hasarı, yüksek ters kaçak akım, düşük ileri gerilim veya düşük akımlarda aydınlanmama şeklinde kendini gösterebilir. Önlemler şunları içerir:

• İletken bileklikler veya antistatik eldivenler kullanmak.
• Tüm ekipmanların, çalışma istasyonlarının ve depolama raflarının uygun şekilde topraklanmasını sağlamak.
• LED lensindeki statik yükü nötrleştirmek için iyonizerler kullanmak.

Potansiyel ESD hasarını kontrol etmek için, LED'in yandığını doğrulayın ve düşük bir akımda (örn., 0.1mA) ileri gerilimini (V_F) ölçün. "Sağlam" bir AlInGaP LED'in bu koşulda tipik olarak V_F> 1.4V olmalıdır.

8.3 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (maks. 75mW), uygun PCB düzeni ve gerekirse termal viyalar, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akım değerine yakın çalışırken ısının dağıtılmasına yardımcı olabilir. 50°C ortam sıcaklığının üzerindeki akım azaltma eğrisine uyun.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart GaAsP (Galyum Arsenit Fosfit) LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu AlInGaP tabanlı LED, turuncu renk spektrumu için önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği ve parlaklık sunar. Dağınık veya renkli bir lensin aksine, su berraklığındaki lens ışık çıkışını maksimize eder. Standart SMT montajı ve reflow süreçleriyle uyumluluğu, manuel lehimleme veya özel taşıma gerektiren cihazlara göre maliyet avantajı sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mantık çıkışından sürebilir miyim?

Akım sınırlayıcı direnç olmadan hayır. Tipik ileri gerilim ~2.3V'dir. V_F'den daha yüksek bir voltaj kaynağına doğrudan bağlamak, aşırı akım akışına ve LED'in potansiyel olarak tahrip olmasına neden olur. Her zaman R = (V_kaynak- V_F) / I_F.

10.2 Işık şiddeti için neden bir sınıflandırma sistemi var?

Üretim varyasyonları, ışık çıkışında küçük farklılıklara neden olur. Sınıflandırma, LED'leri benzer performansa sahip gruplara ayırır, böylece tasarımcılar ürünleri için tutarlı bir parlaklık seviyesi seçebilir ve bitişik LED'ler arasında görünür farklılıklardan kaçınabilir.

10.3 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λ_P), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur (tipik 611 nm). Baskın dalga boyu (λ_d), CIE renklilik diyagramından türetilir ve LED'in algılanan rengine karşılık gelen saf spektral rengin tek dalga boyunu temsil eder (tipik 605 nm). Baskın dalga boyu, renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:5V hattından beslenen, 10 adet tekdüze parlak turuncu LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlama.
Tasarım Adımları:
1. Bin Seçimi:18-28 mcd orta şiddet için "M" Bin'ini seçin.
2. Çalışma Akımını Belirleme:I_F= 5mA seçin (sınıflandırma test koşulu, belirtilen parlaklığı garanti eder).
3. Seri Direnç Hesaplama:R = (5V - 2.3V) / 0.005A = 540 Ohm. En yakın standart değeri kullanın (örn., 560 Ohm).
4. LED Başına Güç:P = V_F* I_F≈ 2.3V * 0.005A = 11.5 mW, 75mW sınırının çok altında.
5. PCB Düzeni:Önerilen pad boyutlarını takip edin. Tüm 10 LED'i, 5V hattından toprağa paralel olarak kendi 560-ohm'luk dirençleriyle yerleştirin.
6. Montaj:Önerilen IR reflow profilini takip edin. Hemen kullanılmayacaksa açılan makaraları kuru bir dolapta saklayın.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir alt tabaka üzerinde büyütülmüş AlInGaP yarı iletken malzemesine dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir, burada yeniden birleşirler ve enerjiyi foton (ışık) formunda salarlar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda, turuncu spektrumda (~605 nm). Su berraklığındaki epoksi lens, çipi kapsüller ve ışık çıkışına yardımcı olur.

13. Endüstri Trendleri

SMD LED'lerdeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve daha yüksek sıcaklık ve akım koşullarında artan güvenilirlik yönündedir. Ayrıca, kurşunsuz, yüksek sıcaklıklı reflow süreçleriyle uyumluluğun artırılmasına da odaklanılmaktadır. Miniaturizasyon devam etmektedir, ancak standart gösterge uygulamaları için, bu EIA standardı gibi paketler, sağlamlıkları, kolay taşınabilirlikleri ve yerleşik montaj altyapıları nedeniyle popülerliğini korumaktadır.