İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Özellikler
- 1.2 Uygulamalar
- 2. Paket Boyutları ve Konfigürasyonu
- 3. Teknik Parametreler ve Karakteristikler
- 3.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
- 3.2 Önerilen IR Yeniden Akış Profili
- 3.3 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 3.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı
- 4. Kutu Sıralama Sistemi
- 4.1 Işık Şiddeti Kutu Kodları
- 5. Tipik Performans Eğrileri
- 6. Kullanım Kılavuzu ve İşleme Talimatları
- 6.1 Temizlik
- 6.2 Önerilen PCB Pad Düzeni
- 6.3 Bant ve Makara Paketleme Özellikleri
- 7. Önemli Uyarılar ve Uygulama Notları
- 7.1 Amaçlanan Uygulama
- 7.2 Depolama Koşulları
- 7.4 Lehimleme Kılavuzu
- 7.5 Sürüş Yöntemi
- 8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 8.1 Termal Yönetim
- 8.2 Optik Tasarım
- 8.3 Devre Koruma
- 9. Teknoloji ve Çalışma Prensibi
- 10. Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, otomatik montaj süreçleri için tasarlanmış yüksek parlaklıklı bir yüzey montaj LED'in tam teknik özelliklerini sağlar. Cihaz, kırmızı-turuncu ışık yayılımı sağlamak için gelişmiş AlInGaP yarı iletken teknolojisini kullanır. Alan, verimlilik ve tutarlı ışık çıkışının kritik olduğu çok çeşitli modern elektronik uygulamalarda güvenilirlik ve performans için tasarlanmıştır.
1.1 Özellikler
- RoHS çevre yönergelerine uyumludur.
- Optimize edilmiş ışık dağılımı için kubbe lens içerir.
- Yüksek ışık verimliliği için ultra parlak AlInGaP çip kullanır.
- Otomatik yerleştirme için 7 inç makaralarda endüstri standardı 8mm bant üzerinde tedarik edilir.
- Paket, EIA standartlarına uygundur.
- Entegre devrelerle uyumluluk için tasarlanmıştır (I.C. uyumlu).
- Otomatik yerleştirme ekipmanları ile kullanıma uygundur.
- Kızılötesi (IR) yeniden akış lehimleme süreçlerine dayanıklıdır.
1.2 Uygulamalar
Bu LED, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için uygundur:
- Telekomünikasyon ekipmanları, ofis otomasyon sistemleri, ev aletleri ve endüstriyel kontrol panelleri.
- Tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
- Durum ve güç göstergeleri.
- Mikro ekranlar ve panel göstergeleri.
- Sinyal ve sembol aydınlatması.
2. Paket Boyutları ve Konfigürasyonu
Cihaz, standart bir yüzey montaj paketine sahiptir. Kritik boyutlar uzunluk, genişlik ve yüksekliği içerir; aksi belirtilmedikçe tipik tolerans ±0.1mm'dir. Lens su berraklığındadır ve ışık kaynağı rengi AlInGaP Kırmızı Turuncu'dur. Tüm kritik boyutları belirleyen detaylı mekanik çizimler, PCB düzeni için tasarım sürecinin temel bir parçasıdır.
3. Teknik Parametreler ve Karakteristikler
Tüm derecelendirmeler ve karakteristikler, aksi belirtilmedikçe 25°C ortam sıcaklığında (Ta) tanımlanmıştır.
3.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
Bu sınırların ötesindeki stresler cihaza kalıcı hasar verebilir.
- Güç Dağılımı: 75 mW
- Tepe İleri Akım (1/10 Görev Döngüsü, 0.1ms darbe): 80 mA
- Sürekli DC İleri Akım: 30 mA
- Ters Gerilim: 5 V
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -30°C ila +85°C
- Depolama Sıcaklığı Aralığı: -40°C ila +85°C
- Kızılötesi Lehimleme Koşulu: Maksimum 10 saniye için 260°C.
3.2 Önerilen IR Yeniden Akış Profili
Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme süreçleri için, maksimum 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına sahip bir yeniden akış profili önerilir. Profil, bileşen ve baskılı devre kartı üzerindeki termal stresi en aza indirmek için uygun ön ısıtma ve soğutma aşamalarını içermelidir.
3.3 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Standart test koşullarında (IF=20mA) ölçülen tipik performans parametreleri.
- Işık Şiddeti (Iv): 300 mcd (Min), 1050 mcd (Tip)
- Görüş Açısı (2θ1/2): 25 derece
- Tepe Yayılım Dalga Boyu (λP): 621 nm (Tipik)
- Baskın Dalga Boyu (λd): 615 nm (Tipik)
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): 18 nm (Tipik)
- İleri Gerilim (VF): 2.0 V (Tip), 2.4 V (Maks)
- Ters Akım (IR): VR=5V'de 10 μA (Maks)
Ölçüm Notları:Işık şiddeti, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör-filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür. Görüş açısı, şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü eksen dışı açı olarak tanımlanır. Baskın dalga boyu, CIE renklilik koordinatlarından türetilir.
3.4 Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı
Bu cihaz elektrostatik deşarja karşı hassastır. Topraklanmış bileklik bantları, antistatik eldivenler kullanımı ve tüm ekipman ve çalışma istasyonlarının hasarı önlemek için doğru şekilde topraklanmasını sağlama dahil olmak üzere uygun ESD işleme prosedürlerine uyulmalıdır.
4. Kutu Sıralama Sistemi
Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için cihazlar, ışık şiddetine göre kutulara ayrılır.
4.1 Işık Şiddeti Kutu Kodları
Kırmızı Turuncu renk için, 20mA'de ölçülmüştür. Her kutudaki tolerans +/-%15'tir.
- R: 112.0 - 180.0 mcd
- S: 180.0 - 280.0 mcd
- T: 280.0 - 450.0 mcd
- U: 450.0 - 710.0 mcd
- V: 710.0 - 1120.0 mcd
- W: 1120.0 - 1800.0 mcd
- X: 1800.0 - 2800.0 mcd
- Y: 2800.0 - 4500.0 mcd
Bu kutu sınıflandırması, tasarımcıların maliyet ve performans gereksinimlerini dengeleyerek belirli uygulamaları için uygun parlaklık sınıfını seçmelerine olanak tanır.
5. Tipik Performans Eğrileri
Grafiksel veriler, değişen koşullar altında cihaz davranışı hakkında daha derin bir anlayış sağlar. Temel eğriler tipik olarak şunları içerir:
- Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının sürücü akımı ile nasıl arttığını gösterir, doğrusal olmayan ilişkiyi ve akım regülasyonunun önemini vurgular.
- Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Işık çıkışının termal düşüşünü gösterir; bu, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan tasarımlar için çok önemlidir.
- İleri Gerilim - İleri Akım:Diyodun IV karakteristiğini gösterir; akım sınırlayıcı devre tasarımı için gereklidir.
- Spektral Dağılım:Bağıl ışıma gücünün dalga boyuna karşı grafiği, AlInGaP LED'lerinin 621nm civarında merkezlenmiş dar yayılım bandı karakteristiğini gösterir.
Bu eğrilerin analizi, mühendislerin gerçek dünya performansını tahmin etmesine, termal etkileri yönetmesine ve verimlilik ve uzun ömür için sürücü devresini optimize etmesine yardımcı olur.
6. Kullanım Kılavuzu ve İşleme Talimatları
6.1 Temizlik
Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler LED paketine zarar verebilir. Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırın. Özellikle nitelikli olmadıkça, agresif çözücüler veya ultrasonik temizlemeden kaçınılmalıdır.
6.2 Önerilen PCB Pad Düzeni
PCB için önerilen bir lehim yatağı deseni (footprint), uygun lehim bağlantısı oluşumu, mekanik stabilite ve ısı dağılımını sağlamak için sağlanır. Bu tasarıma uymak, tombstoning'i en aza indirir ve yeniden akış sonrası güvenilir elektriksel bağlantıyı sağlar.
6.3 Bant ve Makara Paketleme Özellikleri
Bileşenler, koruyucu bir kapak bandı ile kabartmalı taşıyıcı bantta tedarik edilir. Temel paketleme detayları şunları içerir:
- Makar Çapı: 7 inç.
- Cep Aralığı: 8mm bant için tanımlanmıştır.
- Makara Başına Miktar: 1500 adet (standart tam makara).
- Minimum Paket Miktarı: Kalan makaralar için 500 adet.
- Eksik Bileşenler: Maksimum iki ardışık boş cebe izin verilir.
- Standartlar: Paketleme, ANSI/EIA-481 şartnamelerine uygundur.
Bu paketleme, standart otomatik yüzey montaj teknolojisi (SMT) montaj ekipmanları ile uyumludur.
7. Önemli Uyarılar ve Uygulama Notları
7.1 Amaçlanan Uygulama
Bu LED, standart ticari ve tüketici elektronik ekipmanlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalar (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım güvenlik sistemleri) için tasarlanmamıştır. Bu tür yüksek güvenilirlikli kullanımlar için danışma gereklidir.
7.2 Depolama Koşulları
Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Nem önleyici torbadaki raf ömrü, kurutucu ile birlikte bir yıldır.
Açılmış Paket:Nem bariyerli torbadan çıkarılan bileşenler için, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. Bileşenler bir hafta içinde IR yeniden akışa tabi tutulmalıdır (Nem Hassasiyet Seviyesi 3, MSL 3). Bir haftadan uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen kurutucu kullanın. Bir haftadan fazla torbadan çıkarılmış olarak saklanan bileşenler, yeniden akış sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirilmelidir.
7.4 Lehimleme Kılavuzu
Detaylı lehimleme parametreleri güvenilirlik için kritiktir.
- Yeniden Akış Lehimleme (Önerilen):
- Ön Isıtma Sıcaklığı: 150-200°C
- Ön Isıtma Süresi: 120 saniyeye kadar.
- Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
- Sıvı Üstü Süre: Maksimum 10 saniye.
- Geçiş Sayısı: Maksimum iki yeniden akış döngüsü.
- El Lehimleme (Havya):
- Havya Ucu Sıcaklığı: Maksimum 300°C.
- Temas Süresi: Pad başına maksimum 3 saniye.
- Onarım Sayısı: Sadece bir kez.
Optimal yeniden akış profili, belirli PCB tasarımı, lehim pastası ve fırına bağlıdır. Sağlanan parametreler JEDEC standartlarına dayanır ve güvenilir bir başlangıç noktası olarak hizmet eder. Belirli montaj hattı için karakterizasyon önerilir.
7.5 Sürüş Yöntemi
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Birden fazla LED'i paralel bağlarken tekdüze parlaklık sağlamak için, her bir LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç yerleştirilmelidir. LED'leri akım regülasyonu olmadan doğrudan bir gerilim kaynağından sürmek, cihazdan cihaza ileri gerilimdeki (VF) doğal değişim nedeniyle tutarsız parlaklığa ve potansiyel aşırı akım hasarına yol açar. Seri direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vkaynak - VF_LED) / Iistenen.
8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
8.1 Termal Yönetim
Güç dağılımı 75mW ile nispeten düşük olsa da, PCB üzerinde etkili termal yönetim, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda sürüldüğünde uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışını korumak için önemlidir. LED pad'lerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamak ısının dağılmasına yardımcı olur.
8.2 Optik Tasarım
25 derecelik görüş açısı nispeten odaklanmış bir ışın sağlar. Daha geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için, ışık kılavuzları veya difüzörler gibi ikincil optikler gerekli olabilir. Su berraklığındaki lens, LED çipinin kendisinin görünmediği veya renk karışımının kullanıldığı uygulamalar için uygundur.
8.3 Devre Koruma
Seri akım sınırlayıcı dirençlere ek olarak, güç kaynağı bağlantısı kullanıcı tarafından erişilebilirse ters polarite koruması eklemeyi düşünün. Elektriksel gürültülü ortamlarda geçici gerilim bastırma (TVS) diyotları veya diğer koruma devreleri gerekli olabilir.
9. Teknoloji ve Çalışma Prensibi
Bu LED, Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesine dayanır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna karşılık gelir—bu durumda, kırmızı-turuncu spektrumda (yaklaşık 615-621 nm). AlInGaP teknolojisi, yüksek iç kuantum verimliliği ve kırmızıdan kehribar renk aralığındaki mükemmel performansı ile bilinir; GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla üstün parlaklık ve stabilite sunar.
10. Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular
S: Bu LED'i 30mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?
C: Evet, 30mA maksimum derecelendirilmiş sürekli DC ileri akımdır. Optimum ömür için, tipik 20mA test koşulunda veya altında sürmek genellikle önerilir.
S: 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?
C: Tipik VF=2.0V ve istenen akım=20mA kullanarak: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm. Standart bir 150Ω direnç uygun olacaktır. Minimum akımın uygulamanız için yeterli olduğundan emin olmak için her zaman maksimum VF (2.4V) kullanarak hesaplayın.
S: Sıcaklık parlaklığı nasıl etkiler?
C: Işık şiddeti, eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Performans eğrileri bu düşüşü gösterir. Tutarlı çıkışı korumak için yeterli soğutucu ve yüksek ortam sıcaklıklarında maksimum akımda çalışmaktan kaçınmak anahtardır.
S: Bu LED darbe çalışması için uygun mudur?
C: Evet, düşük bir görev döngüsünde (1/10) kısa darbe genişliği (0.1ms) ile 80mA'lik bir tepe ileri akımı kaldırabilir. Bu, çoklama veya algılanan daha yüksek parlaklık elde etmek için kullanılabilir.
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. |