İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 2. Temel Özellikler ve Uyumluluk
- 3. Mutlak Maksimum Değerler
- 4. Elektro-Optik Karakteristikler
- 4.1 Işık Şiddeti ve Sınıflandırma
- 4.2 Spektral ve Elektriksel Parametreler
- 5. Paket Şekli ve Mekanik Boyutlar
- 5.1 Temel Paket Boyutları (Tipik)
- 5.2 Polarite Tanımlama
- 6. Etiket Açıklaması ve Sipariş Bilgileri
- 7. Paketleme Özellikleri
- 8. Kullanım, Depolama ve Lehimleme Kılavuzları
- 8.1 Aşırı Akım Koruması
- 8.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama
- 8.3 Reflow Lehimleme Profili (Kurşunsuz)
- 8.4 El Lehimleme ve Yeniden İşleme
- 9. Uygulama Alanları
- 10. Tasarım Hususları ve Teknik Analiz
- 10.1 Sürücü Devre Tasarımı
- 10.2 Termal Yönetim
- 10.3 Optik Performans
- 10.4 Alternatif Teknolojilerle Karşılaştırma
- 11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 11.1 Bu LED'i direnç olmadan sürebilir miyim?
- 11.2 Tepe ve Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?
- 11.3 Doğru parlaklık sınıfını (CAT) nasıl seçerim?
- 11.4 Bu LED açık hava kullanımı için uygun mudur?
- 12. Pratik Uygulama Örneği
- 13. Çalışma Prensibi
- 14. Endüstri Bağlamı ve Trendler
1. Ürün Genel Bakışı
95-21UYC/S530-XX/XXX, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış kompakt, yüzeye monte bir LED'dir. AlGaInP çip teknolojisini kullanarak, su berraklığında reçine kapsülasyonu ile Süper Sarı ışık yayar. Başlıca avantajları arasında, bacaklı bileşenlere kıyasla önemli ölçüde daha küçük bir kaplama alanı, PCB'lerde daha yüksek paketleme yoğunluğu, ekipman boyutunda azalma ve otomatik montaj süreçlerine uygunluk yer alır, bu da yerleştirme doğruluğunu sağlar.
2. Temel Özellikler ve Uyumluluk
Cihaz, standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumlu, 7 inç çapında bir makara üzerine sarılmış 12mm şerit üzerinde paketlenmiştir. Tek renkli tiptedir, kurşunsuzdur (Pb-free) ve temel çevresel ve güvenlik düzenlemelerine uygundur. Bu, AB RoHS direktifine, AB REACH düzenlemelerine ve halojensiz standartlara (Brom <900 ppm, Klor <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) uyumu içerir. Ürünün kendisi RoHS uyumlu spesifikasyonlar dahilinde tutulur.
3. Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garanti edilmez.
- Ters Gerilim (VR):5 V
- İleri Akım (IF):20 mA (Sürekli)
- Tepe İleri Akım (IFP):60 mA (Görev Döngüsü 1/10 @ 1kHz)
- Güç Dağılımı (Pd):60 mW
- Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C
- Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +90°C
- Elektrostatik Deşarj (ESD):2000 V (İnsan Vücut Modeli)
- Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Reflow: Maks. 10 sn için 260°C; El: Maks. 3 sn için 350°C.
4. Elektro-Optik Karakteristikler
Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ve 20mA ileri akımda (IF) belirtilmiştir.
4.1 Işık Şiddeti ve Sınıflandırma
Işık şiddeti (Iv), tasarım esnekliği için bir dizi parlaklık seçeneği sunan sınıflara (A2'den A7'ye) ayrılmıştır.
- Sınıf A2:Tipik 496 mcd (Min. 198 mcd)
- Sınıf A3:Tipik 714 mcd (Min. 463 mcd)
- Sınıf A4:Tipik 892 mcd (Min. 661 mcd)
- Sınıf A5:Tipik 1156 mcd (Min. 793 mcd)
- Sınıf A6:Tipik 1454 mcd (Min. 991 mcd)
- Sınıf A7:Tipik 1600 mcd (Min. 1150 mcd)
4.2 Spektral ve Elektriksel Parametreler
- Görüş Açısı (2θ1/2):25° (Tipik)
- Tepe Dalga Boyu (λp):591 nm (Tipik)
- Baskın Dalga Boyu (λd):589 nm (Tipik)
- Spektral Bant Genişliği (Δλ):15 nm (Tipik)
- İleri Gerilim (VF):2.4 V (Tipik), IF=20mA'de 2.0 V (Min.)
- Ters Akım (IR):VR=5V'de 10 μA (Maks.)
Not:5V ters gerilim değeri yalnızca IRtesti için geçerlidir. Cihaz ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmamıştır.
5. Paket Şekli ve Mekanik Boyutlar
LED standart bir SMD paketinde gelir. Temel boyutlar detaylı çizimlerde (veri sayfasında TR7, TR9, TR10 olarak referans verilmiştir) sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe, boyutsal tolerans ±0.1 mm'dir.
5.1 Temel Paket Boyutları (Tipik)
- Paket Uzunluğu: 2.0 mm
- Paket Genişliği: 1.25 mm
- Paket Yüksekliği: 0.8 mm
- Lehim Ped Deseni: Doğru lehimleme ve termal yönetimi sağlamak için tasarım kılavuzları sağlanmıştır.
5.2 Polarite Tanımlama
Katot tipik olarak paket üzerinde işaretlenmiştir. Kesin işaretleme şeması için detaylı boyut çizimine başvurun.
6. Etiket Açıklaması ve Sipariş Bilgileri
Ürün etiketlemesi, izlenebilirlik ve spesifikasyon için çeşitli kodlar içerir:
- CPN:Müşteri Ürün Numarası
- P/N:Ürün Numarası (örn., 95-21UYC/S530-XX/XXX)
- LOT No:Üretim Parti Numarası
- QTY:Paketleme Miktarı
- CAT:Işık Şiddeti Sınıfı (A2-A7)
- HUE:Baskın Dalga Boyu Sınıfı
- REF:İleri Gerilim Sınıfı
7. Paketleme Özellikleri
Bileşenler, otomatik işleme için kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir.
- Taşıyıcı Şerit Genişliği:12 mm
- Makara Çapı:7 inç
- Yuva Aralığı:4.0 mm
- Makara Başına Miktar:EIA spesifikasyonuna göre standart miktar.
- Dökme Paketleme:Ayrıca 1000 adetlik torbalarda da mevcuttur.
8. Kullanım, Depolama ve Lehimleme Kılavuzları
8.1 Aşırı Akım Koruması
Harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. LED'in V-I karakteristiği üstel olduğundan, gerilimdeki küçük bir artış, akımda büyük ve zarar verici bir artışa neden olabilir.
8.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama
Bu bileşen neme duyarlıdır (MSL).
- Açmadan önce:≤30°C ve ≤%90 RH'de depolayın.
- Açtıktan sonra:≤30°C ve ≤%60 RH'de raf ömrü 72 saattir.
- Yeniden Kurutma:Nem bariyer torbası zarar görürse veya depolama süresi aşılırsa, kullanmadan önce 60±5°C'de 24 saat kurutun.
8.3 Reflow Lehimleme Profili (Kurşunsuz)
Önerilen bir sıcaklık profili sağlanmıştır:
- Ön Isıtma:60-120 saniye için 150-200°C (maks. rampa 3°C/sn).
- Sıvı üstü süre (217°C):60-150 saniye.
- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C, 10 saniyeden fazla tutulmamalıdır.
- 255°C Üzeri Süre:Maksimum 30 saniye.
- Soğutma Hızı:Maksimum 6°C/sn.
Kritik Notlar:İki reflow döngüsünü aşmayın. Isıtma sırasında LED üzerinde mekanik stres uygulamaktan kaçının. Lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin.
8.4 El Lehimleme ve Yeniden İşleme
El lehimleme kaçınılmazsa:
- Uç sıcaklığı <350°C olan bir lehim havya kullanın.
- Terminal başına temas süresini 3 saniye ile sınırlayın.
- Düşük güçlü bir havya (<25W) kullanın.
- Lehimleme terminalleri arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.
- Yeniden işlemden kaçının. Kesinlikle gerekliyse, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve termal stresi en aza indirmek için çift uçlu bir lehim havya kullanın. Yeniden işlemden sonra cihaz işlevselliğini doğrulayın.
9. Uygulama Alanları
Bu LED, özellikle alan ve ağırlığın kısıtlı olduğu durumlarda, geniş bir düşük güçlü gösterge ve arka aydınlatma işlevi yelpazesi için uygundur.
- Tüketici elektroniğinde durum göstergeleri (iç mekan kullanımı).
- LCD paneller, membran anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma.
- Ofis ekipmanlarında gösterge ve panel aydınlatması (yazıcılar, fotokopi makineleri).
- Pille çalışan cihaz göstergeleri (uzaktan kumandalar, taşınabilir cihazlar).
- Ses/Video ekipmanı durum ışıkları.
- Otomotiv iç mekanlarında gösterge paneli ve anahtar arka aydınlatması.
- Telekomünikasyon cihazlarında gösterge ve tuş takımı arka aydınlatması (telefonlar, faks makineleri).
10. Tasarım Hususları ve Teknik Analiz
10.1 Sürücü Devre Tasarımı
Tipik 2.4V ileri gerilim göz önüne alındığında, bir seri direnç esastır. Direnç değeri (Rs) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: Rs= (Vkaynak- VF) / IF. 5V kaynak ve 20mA hedef IF için, Rs≈ (5 - 2.4) / 0.02 = 130 Ω. Yeterli güç derecesine (P = IF2* Rs) sahip standart bir 130Ω veya 150Ω direnç kullanılmalıdır.
10.2 Termal Yönetim
Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 60mW), uzun vadeli güvenilirlik için uygun PCB düzeni çok önemlidir. Özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, lehim pedlerinin bir ısı emici görevi görmek için yeterli bakır alanına bağlandığından emin olun.
10.3 Optik Performans
25° görüş açısı nispeten odaklanmış bir ışın sağlar, bu da onu yönlendirilmiş gösterge uygulamaları için uygun kılar. Süper Sarı renk (λd~589nm) yüksek görsel kontrast sunar ve genellikle dikkat veya uyarı göstergeleri için kullanılır.
10.4 Alternatif Teknolojilerle Karşılaştırma
Eski delikli sarı LED'lere kıyasla, bu SMD versiyonu boyut ve ağırlıkta büyük bir azalma sunarak modern, küçültülmüş tasarımlara olanak tanır. AlGaInP malzeme sistemi, sarı ışık yayımı için yüksek verimlilik ve iyi renk saflığı sağlar. Arka aydınlatma için kullanılan bazı beyaz LED'lere kıyasla, fosfor gerektirmeden doygun bir renk sunar, bu da belirli renk gereksinimleri için optik tasarımı potansiyel olarak basitleştirir.
11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
11.1 Bu LED'i direnç olmadan sürebilir miyim?
No.Akım sınırlayıcı direnç olmadan çalıştırmak, 3V'luk bir bozuk para hücresi gibi küçük bir voltaj kaynağıyla bile, aşırı akım nedeniyle LED'i neredeyse kesinlikle tahrip edecektir.
11.2 Tepe ve Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?
Tepe Dalga Boyu (λp):Spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyu (tipik 591 nm).Baskın Dalga Boyu (λd):İnsan gözünün ışığın rengiyle eşleştiğini algıladığı tek dalga boyu (tipik 589 nm). Bunun gibi tek renkli LED'ler için bu değerler birbirine çok yakındır.
11.3 Doğru parlaklık sınıfını (CAT) nasıl seçerim?
Uygulamanızın gerektirdiği ışık şiddetine göre seçim yapın. Sınıf A2 en sönük, A7 ise en parlaktır. Ortam ışık koşullarını ve görüş mesafesini göz önünde bulundurun. Yüksek ortam ışıklı durumlar için daha yüksek bir sınıf (A5-A7) gerekli olabilir.
11.4 Bu LED açık hava kullanımı için uygun mudur?
Veri sayfası uygulamaları "iç mekan" olarak belirtir. Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) geniştir, ancak açık hava kullanımı, bu belgede kapsanmayan UV maruziyeti, nem sızdırmazlığı ve termal döngü gibi faktörler için ek tasarım doğrulaması gerektirir.
12. Pratik Uygulama Örneği
Senaryo:Taşınabilir bir tıbbi cihaz için düşük pil göstergesi tasarlama.
- Bileşen Seçimi:Parlak, dikkat çekici sarı ışığı nedeniyle Sınıf A5'teki 95-21UYC seçilmiştir.
- Devre Tasarımı:Cihaz bir 3.3V regülatör tarafından beslenir. Bir 47Ω seri direnç hesaplanır: (3.3V - 2.4V) / 0.02A = 45Ω. En yakın standart değer olan 47Ω, yaklaşık 19.1mA'lik bir ileri akımla sonuçlanır, bu güvenlidir ve yeterli parlaklık sağlar.
- PCB Düzeni:LED, cihazın ekranının yakınına yerleştirilir. PCB pedleri, ısı dağılımına yardımcı olmak için üst katmanda küçük bir bakır döküm alanına bağlanır.
- Montaj:LED'ler, 12mm şerit makarasından bir pick-and-place makinesi kullanılarak yerleştirilir ve belirtilen kurşunsuz reflow profili kullanılarak lehimlenir.
- Sonuç:Güvenilir, kompakt ve net görülebilen bir düşük pil uyarı göstergesi.
13. Çalışma Prensibi
Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur. Karakteristik ileri gerilimini (VF) aşan bir ileri öngerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler AlGaInP yarı iletken çipinin aktif bölgesinde yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda sarı (~589 nm). Su berraklığındaki reçine paketi bir lens görevi görerek ışık çıkışını belirtilen 25° görüş açısına şekillendirir.
14. Endüstri Bağlamı ve Trendler
95-21 serisi gibi SMD LED'ler, otomasyon uyumluluğu ve alan tasarrufu nedeniyle büyük ölçüde delikli LED'lerin yerini alarak gösterge uygulamaları için endüstri standardını temsil eder. Trend, ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutlarına (örn., 0402, 0201 metrik) doğru devam etmektedir. Ayrıca, endüstri çapında daha yüksek verimlilik (mA başına daha fazla ışık çıkışı) ve sınıflar arasında geliştirilmiş renk tutarlılığı için güçlü bir itiş vardır. Halojensiz ve RoHS standartlarına uyum, elektronik endüstrisinin çevresel sorumluluk ve malzeme güvenliğine olan devam eden bağlılığını yansıtır. Bu sınıftaki cihazlar, küçültme ve düşük güç tüketiminin en önemli olduğu Nesnelerin İnterneti (IoT) ve taşınabilir elektroniklerde temel bileşenlerdir.
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. |