İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar
- 2. Teknik Parametreler: Derinlemesine ve Tarafsız Bir Analiz
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Termal Özellikler
- 2.3 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 İleri Yönlü Gerilim (Vf) Sınıflandırması
- 3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması
- 3.3 Ana Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 Uzaysal Dağılım (Işın Deseni)
- 4.2 İleri Akım vs. İleri Voltaj / Işık Şiddeti
- 4.3 Sıcaklık Bağımlılığı
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
- 5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama
- 5.2 Önerilen PCB Montaj Lehim Pedi Tasarımı
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Kızılötesi Reflow Kaynak Eğrisi
- 6.2 El ile Kaynak (Gerekirse)
- 6.3 Temizleme
- 7. Depolama ve İşlem Dikkat Edilmesi Gerekenler
- 7.1 Nem Hassasiyeti
- 7.2 Uygulama Hususları
- 8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Özellikleri
- 8.2 Etiket Bilgisi
- 9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 9.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 9.2 Temel Tasarım Hususları
- 10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 12. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri
- 13. Teknik Tanıtım
- 14. Sektör Trendleri ve Gelişimi
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, yüksek performanslı bir Yüzey Montajlı Cihaz (SMD) Işık Yayan Diyot'un (LED) kapsamlı teknik özelliklerini sağlar. Bu cihaz, özellikle otomotiv sektöründeki aksesuar uygulamalarına yönelik olarak, zorlu ortamlarda güvenilirlik ve performans için tasarlanmıştır. Mini paket boyutu ve standartlaştırılmış form faktörü, otomatik Baskılı Devre Kartı (PCB) montaj işlemleri ve alanı kısıtlı tasarımlar için uygunluk sağlar.
1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
Bu LED, sağlamlığına ve kolay entegrasyonuna katkıda bulunan bir dizi temel özelliği bünyesinde barındırır:
- Çevresel Uyumluluk:Ürün, RoHS (Zararlı Maddelerin Sınırlandırılması) Direktifi'ne uygundur.
- Otomatik İşleme:Cihazlar, standart otomatik yüzey montaj ekipmanlarıyla uyumlu olan 7 inç çapında makaralar üzerinde 12mm taşıyıcı bantla paketlenmiş olarak tedarik edilir.
- Yüksek Güvenilirlik Standardı:Cihazlar, JEDEC Level 2'ye hızlandırılmış ön işleme tabi tutulmuş ve otomotiv uygulamalarındaki ayrık yarı iletken bileşenler için kıyas noktası olan AEC-Q101 Rev D standardına göre sertifikalandırılmıştır.
- Proses Uyumluluğu:Tasarım, modern elektronik imalatında standart bir proses olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme prosesi ile uyumludur.
- Elektriksel Arayüz:Cihaz, entegre devreler (I.C.) ile uyumludur ve sürücü devre tasarımını basitleştirir.
1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar
Ana beklenen uygulama alanıOtomotiv yedek parça sistemleriBu, temel güvenlik açısından kritik aydınlatma sistemlerine (örneğin far, stop lambası) dahil olmayan iç ve dış aydınlatma işlevlerini kapsar. Örnekler, gösterge paneli göstergeleri, ortam aydınlatması, yer aydınlatma lambaları veya çeşitli araç alt sistemlerinin durum göstergelerini içerebilir. Yüksek parlaklık, geniş görüş açısı ve otomotiv sınıfı sertifikasyonun birleşimi, bu uygulamalar için uygunluğunu sağlar.
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine ve Tarafsız Bir Analiz
Bu bölüm, bileşenin elektriksel, optik ve termal özelliklerini ayrıntılı olarak analiz eder. Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek limitleri tanımlar. Bu limitlerde veya altında çalışmanın garanti edildiği anlamına gelmez.
- Güç Tüketimi (Pd):530 mW. Bu, cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
- Tepe İleri Akımı (IF(PEAK)):400 mA. Bu, jonksiyon sıcaklığını yönetmek için genellikle belirli koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği) tanımlanan maksimum izin verilen darbe akımıdır.
- Doğru akım ileri akımı (IF):5 mA ila 200 mA. Bu, sürekli çalışma için önerilen aralıktır. Minimum akım kararlı ışık çıkışını sağlarken, maksimum akım aşırı ısınmayı önler.
- Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-40°C ila +110°C. Bu geniş aralık, otomotiv sınıfı bileşenlerin tipik bir özelliğidir.
- Kızılötesi Lehimleme Koşulları:260°C'de 10 saniye boyunca dayanabilir, bu yaygın kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme eğrisiyle uyumludur.
2.2 Termal Özellikler
Termal yönetim, LED performansı ve ömrü için kritik öneme sahiptir. Bu parametreler, ısının yarıiletken bağlantı noktasından nasıl iletildiğini tanımlar.
- Termal Direnç, Bağlantı Noktasından Ortama (RθJA):Tipik değer 50 °C/W. 16mm² bakır pedli FR4 PCB (1.6mm kalınlık) üzerinde ölçülmüştür. Bu değer, ortam havasına göre, harcanan her bir watt güç başına bağlantı noktası sıcaklığındaki artışı temsil eder.
- Termal Direnç, Bağlantı Noktasından Lehim Noktasına (RθJS):Tipik değer 30 °C/W. Bu genellikle daha kullanışlı bir ölçüttür çünkü ana ısı emici olan PCB'ye olan ısıl yolu tanımlar. Değer ne kadar düşükse o kadar iyidir.
- Maksimum Jonksiyon Sıcaklığı (TJ):125 °C. Yarı iletken jonksiyon sıcaklığının mutlak üst sınırı.
2.3 Elektriksel ve Optik Özellikler
Bunlar standart test koşullarındaki tipik performans parametreleridir (IF= 140mA, Ta=25°C).
- Işık Şiddeti (IV):4.5 cd (minimum) ila 11.2 cd (maksimum). Filtre eşleştirilmiş fotopik (insan gözü) tepki eğrisine (CIE) sahip bir sensör kullanılarak ölçülmüştür. Gerçek değerler seçilmiştir (Bkz. Bölüm 3).
- Görüş açısı (2θ1/2):Tipik değer 120 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe (eksenel) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Bu kadar geniş bir görüş açısı, geniş ve düzgün bir aydınlatma deseni sağlar.
- Tepe emisyon dalga boyu (λP):Tipik değer 592 nm. Bu, spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyudur.
- Baskın dalga boyu (λd):583 nm ila 595 nm. Bu, CIE kromatiklik diyagramından türetilen ve ışığın algılanan rengini en iyi temsil eden tek dalga boyudur. Tutarlılık için sınıflandırma yapılır.
- Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):Tipik değer 18 nm. Bu, spektral saflığı ifade eder; genişlik ne kadar dar olursa, renk o kadar doygun ve saf olur.
- İleri yönlü voltaj (VF):140mA'de 1.90 V (minimum) ila 2.65 V (maksimum). Bu, LED çalışırken üzerindeki voltaj düşüşüdür. Yardımcı devre tasarımı için sınıflandırılır.
- Ters yönlü akım (IR):V'deR= 12V'de maksimum 10 μA'dır. Bu cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amacıyla belirtilmiştir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Üretimde renk ve performans tutarlılığını sağlamak için, LED'ler kritik parametrelere göre farklı sınıflara ayrılır. Parti kodu formatı şu şekildedir: Vf / Iv / Wd (örneğin, D/DA/3).
3.1 İleri Yönlü Gerilim (Vf) Sınıflandırması
Gruplandırma, LED'lerin benzer voltaj düşüşüne sahip olmasını sağlar; bu, paralel devrelerde akım paylaşımı veya öngörülebilir sürücü tasarımı için çok önemlidir.
- Vites Kodu:C (1.90-2.05V), D (2.05-2.20V), E (2.20-2.35V), F (2.35-2.50V), G (2.50-2.65V).
- Tolerans:Her bir kademe içinde ±0.1V.
3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması
Bu, LED'in ışık çıkış parlaklığına göre gruplandırılır.
- Vites Kodu:DA (4.5-5.6 cd), DB (5.6-7.1 cd), EA (7.1-9.0 cd), EB (9.0-11.2 cd).
- Tolerans:Her bir kademe içinde ±%11.
3.3 Ana Dalga Boyu (Wd) Sınıflandırması
Bu, farklı üretim partileri arasında algılanan sarı rengin tutarlılığını sağlar.
- Vites Kodu:3 (583-586 nm), 4 (586-589 nm), 5 (589-592 nm), 6 (592-595 nm).
- Tolerans:Her kademe içinde ±1 nm.
4. Performans Eğrisi Analizi
Grafik verileri, LED'lerin farklı koşullar altındaki davranışlarına dair derinlemesine bilgiler sunar.
4.1 Uzaysal Dağılım (Işın Deseni)
Sağlanan kutupsal grafik (Şekil 2), 120 derecelik görüş açısını görsel olarak sergiler. Merkez eksenle yapılan açının bir fonksiyonu olarak bağıl ışık şiddetini gösterir. Bu tür geniş görüş açılı LED'ler için desen tipik olarak Lambert tipi veya buna yakındır, bu da şiddetin açının kosinüsü ile azaldığı anlamına gelir.
4.2 İleri Akım vs. İleri Voltaj / Işık Şiddeti
Sağlanan alıntıda açıkça bir grafik olmamasına rağmen, AlInGaP LED'lerin tipik eğrileri doğrusal olmayan bir ilişki gösterir. İleri voltaj (VF) akımla logaritmik olarak artar. Işık şiddeti (IVGenellikle belirli bir aralıkta ileri akımla doğru orantılıdır; bu aralığın ötesinde, ısı artışı ve diğer yarı iletken etkileri nedeniyle verim düşer. Önerilen 140mA'de çalıştırma, büyük olasılıkla yüksek verim bölgesinde yer alır.
4.3 Sıcaklık Bağımlılığı
LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Kavşak sıcaklığı arttıkça:
- İleri yönlü voltaj (VF):Hafifçe azalır (negatif sıcaklık katsayısı).
- Işık Şiddeti (IV):Düşüş. Yüksek sıcaklıklarda ışık çıkışı önemli ölçüde düşer, bu nedenle ısı yönetimi (düşük RθJS) çok önemlidir.
- Baskın dalga boyu (λd):Hafif bir kayma meydana gelebilir ve özellikle sıkı bini uygulamalarında algılanan rengi etkileyebilir.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama
LED, standart EIA paket formunu kullanır. Anahtar boyutlar uzunluk, genişlik ve yükseklik olup tipik tolerans ±0.2mm'dir. Önemli bir tasarım noktası,Anot bağlantı çerçevesi aynı zamanda LED'in ana ısı emicisi görevi görürBu, PCB üzerindeki anot lehim pedinin tasarımının ısı dağılımını maksimize etmesi gerektiği anlamına gelir, çünkü bu, ısının LED bağlantısından ayrılıp PCB'ye giriş yaptığı ana yoldur.
5.2 Önerilen PCB Montaj Lehim Pedi Tasarımı
Kızılötesi reflow lehimleme için kullanılan lehim pedi desen şeması sağlanmıştır. Doğru lehim noktası oluşumunu sağlamak, iyi bir elektriksel bağlantı elde etmek ve (çok önemli olarak) anot/ısı emici pedden PCB bakır katmanına ısı transferini maksimize etmek için bu öneriye uyulması çok önemlidir. Bu pedin boyutu ve şekli, etkin termal direnci (RθJS).
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Kızılötesi Reflow Kaynak Eğrisi
J-STD-020 kurşunsuz işlem standardına uygun ayrıntılı bir reflow eğrisi belirtilmiştir. Temel parametreler şunları içerir:
- Ön ısıtma:Sıcaklık 150-200°C'ye yükseltilir.
- Islatma/Ön Isıtma Süresi:Sıcaklık stabilizasyonu ve flux aktivasyonu için maksimum 120 saniye.
- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
- Sıvı faz çizgisi üzerindeki süre (TAL):Lehim erime noktasının üzerindeki bekleme süresi kritiktir; profil, güvenilir lehim bağlantıları oluştururken bileşenlere termal hasar vermemek için bu sürenin sınırlar içinde (genellikle 60-90 saniye) kalmasını sağlar.
- Lehimleme sayısı:En fazla iki reflow döngüsü.
6.2 El ile Kaynak (Gerekirse)
Manuel onarım gerekirse:
- Lehimleme Demiri Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
- Lehimleme Süresi:Her bir lehim noktası en fazla 3 saniye sürmelidir.
- Yeniden işleme sayısı:El lehimlemesi yalnızca bir kez yapılmalıdır, termal stresi en aza indirmek için.
6.3 Temizleme
Lehim sonrası temizlik gerekliyse, LED paketine zarar vermemek için yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Etanol veya izopropil alkol önerilir. LED'ler oda sıcaklığında bir dakikadan daha kısa süre bekletilmelidir.
7. Depolama ve İşlem Dikkat Edilmesi Gerekenler
7.1 Nem Hassasiyeti
JEDEC J-STD-020'ye göre, bu ürünNem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 2。
- Mühürlü Ambalaj:≤30°C ve ≤%70 bağıl nem (RH) koşullarında saklayın. Orijinal nem geçirmez torbada kurutucu ile saklandığında, raf ömrü tarih kodundan itibaren bir yıldır.
- Açılmış Ambalaj:Mühürlü torbalardan çıkarılan bileşenler için depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. Açıldıktan sonra 365 gün içinde kızılötesi reflow lehimlemenin tamamlanması önerilir.
- Uzun süreli depolama (açılmış):Kurutucu maddeli mühürlü kaplarda veya nitrojen kurutucularda saklayın.
- Ön ısıtma:Eğer bileşenler çevre koşullarına 365 günden fazla maruz kaldıysa, emilen nemi gidermek ve reflow işlemi sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirilmelidir.
7.2 Uygulama Hususları
Bu LED, genel elektronik ve otomotiv aksesuar ekipmanlarında kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Arızanın doğrudan hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği uygulamalar için (örneğin, havacılık ana sistemleri, tıbbi yaşam destek, kritik güvenlik ekipmanları), tasarımda kullanılmadan önce özel bir güvenilirlik değerlendirmesi yapılması ve üretici ile istişare edilmesi gerekmektedir.
8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
8.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Özellikleri
Cihazlar, endüstri standardı embosslı taşıma bandı formunda tedarik edilir.
- Taşıma bandı genişliği:12 mm.
- Makara çapı:7 inç (178 mm).
- Rulo başına adet:Standart 1000 adet, minimum sipariş miktarı rulo başına 500 adettir.
- Kapak Bandı:Delik, üst kapak bandı ile kapatılmıştır.
- Eksik Bileşen:Spesifikasyona göre, en fazla iki LED'in (delik) arka arkaya eksik olmasına izin verilir.
- Standart:Ambalaj, ANSI/EIA-481 spesifikasyonuna uygundur.
8.2 Etiket Bilgisi
Makara etiketi, Vf_Bin/Iv_Bin/Wd_Bin formatında (örneğin, D/DA/3) bir parti tanımlama kodu içerir ve partinin elektriksel ve optik özelliklerinin izlenebilmesini sağlar.
9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
9.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- Araç İç Döşemesi:Gösterge paneli ikaz lambaları, vites konumu göstergesi, ses sistemi durum ışıkları, ayak boşluğu veya orta konsol ortam aydınlatması.
- Otomotiv Dış Donanım:Zemin aydınlatma lambası, kapı kolu aydınlatması, kritik olmayan işaret lambaları veya dekoratif aydınlatma.
- Genel Gösterge Işıkları:Geniş görüş açısı ve yüksek parlaklığın faydalı olduğu diğer ulaşım veya endüstriyel ekipmanlardaki durum LED'leri.
9.2 Temel Tasarım Hususları
- Termal Yönetim:Bu en kritik yönüdür. PCB düzeni,Anot pediboyutunu ve termal bağlantısını (iç katmanlara veya arka bakır katmanına bağlantı için delikli geçişler kullanarak) maksimuma çıkarmalıdır, çünkü bu ana ısıl yoldur. Bunun başarılamaması, daha yüksek jonksiyon sıcaklığına, azalmış ışık çıkışına, hızlanmış ışık azalmasına ve daha kısa ömre yol açacaktır.
- Akım sürüşü:Değişken voltaj kaynağına bağlı basit bir akım sınırlama direnci yerine, sabit ve tutarlı bir ışık çıkışı elde etmek için sabit akım sürücü devresi kullanın. Sürücünün gerekli akımı (5-200mA DC) sağlayabildiğinden ve kullanılan LED'in ileri voltaj aralığını karşılayabildiğinden emin olun.
- Optik Tasarım:120 derece görüş açısı geniş, yayılmış bir ışık sağlar. Odaklanmış bir ışın demeti için ikincil optik elemanlar (lensler) gereklidir. "Su berraklığı" lensi, LED'in yayılmamış, doğal sarı ışık yaydığı anlamına gelir.
- ESD Koruması:Hassas bileşen olarak açıkça belirtilmemiş olsa da, LED sürme kontrol hatlarında temel ESD koruması uygulamak sağlamlığı artırmak için iyi bir uygulamadır.
10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Bu spesifikasyon belgesinde diğer modellerle doğrudan yan yana karşılaştırma sunulmamış olsa da, LED'in temel farklılaşma noktaları özelliklerinden çıkarılabilir:
- Standart ticari LED'lerle karşılaştırıldığında:Temel fark şudur:AEC-Q101 Sertifikasıve genişletilmiş sıcaklık aralığı (-40°C ila +110°C), onu sıcaklık aşırılıklarının ve titreşimin yaygın olduğu otomotiv ortamları için uygun kılar.
- Dar Açılı LED'lerle Karşılaştırma:其120 derece görüş açısıPek çok durum LED'inden (muhtemelen 30-60 derece) çok daha geniştir, bu da onu alan aydınlatması veya LED'in eksen dışı açılardan görülebildiği uygulamalar için daha uygun hale getirir.
- Sınıflandırılmamış LED'lerle karşılaştırma:KapsamlıÜç parametreli sınıflandırma (Vf, Iv, Wd)Üretim partileri içinde parlaklık, renk ve elektriksel davranış açısından yüksek tutarlılık sağlar; bu, düzgün bir görünüm veya öngörülebilir devre performansı gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.
11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
Q1: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
A: Tepe dalga boyu (λP), LED'in en fazla ışık gücü yaydığı fiziksel dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λdλ, tüm emisyon spektrumu ve CIE renk eşleştirme fonksiyonları temel alınarak hesaplanan, insan gözünün algıladığı rengi temsil eden bir değerdir.dRenk spesifikasyonu için daha alakalıdır.
Q2: Neden minimum ileri akım (5mA) vardır?
A: Çok düşük akımlarda, LED'in ışık çıktısı kararsız ve doğrusal olmayan hale gelebilir. Bir minimum değer belirlemek, cihazın performans eğrisinin öngörülebilir ve kararlı bölgesinde çalışmasını sağlar.
Q3: Bu LED'i 12V güç kaynağı ve bir direnç ile sürebilir miyim?
A: Teknik olarak mümkün, ancak en iyi performans veya güvenilirlik için önerilmez. R = (12V - VF) / IFhesaplaması basittir, ancak güç kaynağı voltajındaki veya LED ileri voltajındaki (sınıflandırma veya sıcaklık nedeniyle) herhangi bir değişiklik, akım ve parlaklıkta büyük dalgalanmalara neden olacaktır. Sabit akım sürücü kullanılması şiddetle tavsiye edilir.
Q4: Anot soğutucudur. Bu, katot pedinin termal olarak önemsiz olduğu anlamına mı gelir?
A: Doğru. Ana ısıl yol, kasıtlı olarak anot üzerinden geçecek şekilde tasarlanmıştır. Katot bağlantısı da bir miktar ısı iletse de, maksimum etki için PCB düzeni, ısı yönetimi önlemlerini (geniş bakır alanlar, termal viyalar) tamamen anot pedi üzerinde yoğunlaştırmalıdır.
12. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri
Senaryo: Araç orta konsol atmosferik ışık şeridi tasarımı.
- İhtiyaç Analizi:30 santimetre uzunluğundaki şerit üzerinde, farklı koltuk konumlarından görülebilen, düzgün ve yumuşak sarı aydınlatma sağlanmalıdır. Çalışma voltajı, aracın nominal 12V sistemidir. Sıcaklık ortamı, soğuk çalıştırmadan sıcak kabine kadar değişir.
- Bileşen Seçimi:Bu LED, otomotiv sınıfı, geniş görüş açısı (düzgün yayılım için) ve sarı rengi nedeniyle uygundur. Yüksek parlaklığı, daha yüksek verimlilik ve daha uzun ömür için maksimum akımın altında sürülmesine olanak tanır.
- Devre Tasarımı:Anahtarlamalı sabit akımlı bir LED sürücü IC seçin, her LED'e 100mA akım sağlayacak şekilde yapılandırın. Bu, 140mA test noktasının altındadır ve termal düşüm için pay bırakır. Sürücünün akım ayarı, aracın 9-16V elektrik sistemindeki dalgalanmalardan bağımsızdır.
- PCB Yerleşimi:Tasarım, doğrusal bir LED dizisi kullanır. En kritik adım, her LED'in anot pedi için, bir ısı emici olarak hizmet veren özel bir iç toprak katmanına birden fazla termal via ile bağlanan geniş, dolu bir bakır döküm alanı tasarlamaktır. Katot pedleri ince izlerle bağlanır.
- Optik Entegrasyonu:LED'ler, opak veya dokulu bir ışık kılavuzu plakasının/difüzörün arkasına yerleştirilerek, 120 derecelik ışık hüzmesini tamamen homojen bir ışığa dağıtır ve tek tek LED'lerin "sıcak noktalarını" gizler.
- Doğrulama:Bileşen, yüksek sıcaklıklarda ışık çıkışının gereksinimleri karşıladığından ve nem döngüsü sırasında yoğuşma ile ilgili arızaların meydana gelmediğinden emin olmak için tüm sıcaklık aralığında test edilmiştir (doğrulama, MSL-2 işlem prosedürüne uygun olarak gerçekleştirilmiştir).
13. Teknik Tanıtım
Bu LED,AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfor)Yarı iletken malzeme sistemi. Bu malzeme, spektrumun sarı, turuncu, kırmızı ve kehribar bölgelerindeki ışığı üretmede özellikle verimlidir. AlInGaP'nin başlıca avantajları arasında yüksek iç kuantum verimliliği ve bazı diğer malzeme sistemlerine kıyasla iyi sıcaklık kararlılığı bulunur. "Su berraklığı" lensler genellikle yayılan dalga boyuna karşı şeffaf olan yüksek sıcaklıklı epoksi veya silikon reçineden yapılır, bu da yarı iletken çipin saf renginin değiştirilmeden veya dağıtılmadan görülmesine izin verir.
14. Sektör Trendleri ve Gelişimi
SMD LED'lerin genel eğilimi, özellikle otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için, aşağıdaki yönlerde ilerlemektedir:
- Verimliliği Artırma (lm/W):Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, aynı elektriksel giriş altında daha fazla ışık çıkışı sağlayarak güç tüketimini ve ısı yükünü azaltır.
- Daha Yüksek Güç Yoğunluğu ve Geliştirilmiş Termal Yönetim:Yeni paketleme tasarımı, daha küçük bir kaplama alanı içinde daha yüksek sürücü akımını işlemek için daha iyi bir ısıl yol (buradaki özel anot soğutucu gibi) ve malzemelerle birleştirilmiştir.
- Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Sıkı Sertifikasyon:AEC-Q101 gibi standartlar sürekli revize edilmekte ve bileşenlerin, özellikle otomotiv uygulamalarında yaygın olan 10-15 yıllık ömür için daha sıkı testleri karşılaması gerekmektedir.
- Daha Sıkı Sınıflandırma ve Renk Tutarlılığı:Ortam aydınlatması gibi uygulamalar estetik açıdan daha önemli hale geldikçe, üretim partileri arasında renk koordinatlarında (basit baskın dalga boyunun ötesinde) ve yoğunlukta son derece tutarlı LED'lere olan talep artmaktadır.
- Entegrasyon:Nihai kullanıcı tasarımını basitleştirmek için, birden fazla LED çipini, kontrol devresini ve bazen optik bileşenleri tek bir daha akıllı "LED modülü"nde birleştirme eğilimi bulunmaktadır.
LED Özellik Terminolojisi Detaylı Açıklaması
LED Teknik Terminolojisi Tam Açıklaması
I. Optoelektronik Performans Temel Göstergeleri
| Terim | Birim/Gösterim | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Etkinliği (Luminous Efficacy) | lm/W (lümen/vat) | Watt başına üretilen ışık akısı, değer ne kadar yüksekse enerji tasarrufu o kadar fazladır. | Lambanın enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler. |
| Işık Akısı (Luminous Flux) | lm (lümen) | Bir ışık kaynağının yaydığı toplam ışık miktarı, halk arasında "parlaklık" olarak adlandırılır. | Bir armatürün yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı (Viewing Angle) | ° (derece), örn. 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışık hüzmesinin genişliğini veya darlığını belirler. | Aydınlatma alanını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk sıcaklığı (CCT) | K (Kelvin), örneğin 2700K/6500K | Işığın renk sıcaklığı: düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk tonlara kayar. | Aydınlatmanın atmosferini ve uygun kullanım alanını belirler. |
| Renksel Geriverim İndeksi (CRI / Ra) | Birimsiz, 0–100 | Işığın nesnelerin gerçek rengini yansıtma yeteneği, Ra≥80 olması tercih edilir. | Renk gerçekliğini etkiler; alışveriş merkezleri, sanat galerileri gibi yüksek gereksinimli mekanlarda kullanılır. |
| Renk toleransı (SDCM) | MacAdam Elips Adım Sayısı, örneğin "5-step" | Renk tutarlılığının niceliksel göstergesi, adım sayısı ne kadar küçükse renk tutarlılığı o kadar yüksektir. | Aynı parti aydınlatma armatürlerinin renk farkı olmadığından emin olun. |
| Baskın Dalga Boyu (Dominant Wavelength) | nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin renklerine karşılık gelen dalga boyu değerleri. | Kırmızı, sarı, yeşil vb. tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım (Spectral Distribution) | Dalga Boyu vs. Yoğunluk Eğrisi | LED'in yaydığı ışığın farklı dalga boylarındaki yoğunluk dağılımını gösterir. | Renksel geriverim ve renk kalitesini etkiler. |
II. Elektriksel Parametreler
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| Forward Voltage | Vf | LED'in yanması için gereken minimum voltaj, bir tür "başlangıç eşiği" gibidir. | Sürücü güç kaynağı voltajı ≥Vf olmalıdır, birden fazla LED seri bağlandığında voltajlar toplanır. |
| İleri Yön Akımı (Forward Current) | If | LED'in normal şekilde ışık yaymasını sağlayan akım değeri. | Genellikle sabit akım sürücü kullanılır, akım parlaklığı ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı (Pulse Current) | Ifp | Kısa süreliğine tolere edilebilen tepe akımı, dimleme veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü sıkı kontrol gerektirir, aksi takdirde aşırı ısınma ve hasar meydana gelir. |
| Reverse Voltage | Vr | LED'nin dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa delinme meydana gelebilir. | Devrede ters bağlantı veya voltaj darbelerinin önlenmesi gerekir. |
| Termal Direnç (Thermal Resistance) | Rth (°C/W) | Çipin lehim noktasına ısı transferindeki direnç, değer ne kadar düşükse soğutma o kadar iyidir. | Yüksek ısıl direnç, daha güçlü bir soğutma tasarımı gerektirir, aksi takdirde bağlantı sıcaklığı yükselir. |
| Elektrostatik Deşarj Direnci (ESD Immunity) | V (HBM), örneğin 1000V | Elektrostatik darbe direnci, değer ne kadar yüksekse, elektrostatik hasara karşı o kadar dayanıklıdır. | Üretimde statik elektriğe karşı önlem alınmalıdır, özellikle yüksek hassasiyetli LED'ler için. |
Üç. Isı Yönetimi ve Güvenilirlik
| Terim | Kritik Göstergeler | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı (Junction Temperature) | Tj (°C) | LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C düşüş, ömrü iki katına çıkarabilir; aşırı sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur. |
| Işık Azalması (Lumen Depreciation) | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşmesi için gereken süre. | LED'in "kullanım ömrü"nü doğrudan tanımlamak. |
| Lumen Bakım Oranı (Lumen Maintenance) | % (örneğin %70) | Belirli bir kullanım süresinden sonra kalan ışık çıkışının yüzdesi. | Uzun süreli kullanım sonrası parlaklık koruma yeteneğini karakterize eder. |
| Renk Kayması (Color Shift) | Δu′v′ veya MacAdam Elipsi | Kullanım sırasında renkteki değişim derecesi. | Aydınlatma sahnesinin renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma (Thermal Aging) | Malzeme performansında düşüş | Uzun süreli yüksek sıcaklığa maruz kalmanın neden olduğu kapsülleme malzemesi bozulması. | Parlaklıkta azalmaya, renk değişimine veya açık devre arızasına yol açabilir. |
Dördüncü Bölüm: Kapsülleme ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Türler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paketleme Türü | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan ve optik, termal arayüz sağlayan kasa malzemesi. | EMC ısıya dayanıklılığı iyi, maliyeti düşük; seramik ısı dağıtımı üstün, ömrü uzun. |
| Çip Yapısı | Düz Kurulum, Ters Kurulum (Flip Chip) | Çip elektrot düzenleme yöntemi. | Ters yerleşim daha iyi ısı dağılımı ve daha yüksek ışık verimliliği sağlar, yüksek güç için uygundur. |
| Fosfor kaplaması | YAG, silikat, nitrür | Mavi ışık çipi üzerine kaplanır, bir kısmı sarı/kırmızı ışığa dönüştürülür ve beyaz ışık oluşturmak için karıştırılır. | Farklı fosforlar, ışık verimliliğini, renk sıcaklığını ve renksel geriverimi etkiler. |
| Lens/optik tasarım | Düzlem, mikrolens, tam yansıma | Paket yüzeyindeki optik yapı, ışık dağılımını kontrol eder. | Işık açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
V. Kalite Kontrolü ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık akısı sınıflandırması | Kodlar örneğin 2G, 2H | Parlaklık seviyelerine göre gruplandırılmıştır, her grubun minimum/maksimum lümen değeri vardır. | Aynı parti ürünlerin parlaklığının tutarlı olmasını sağlayın. |
| Voltaj sınıflandırması | Kodlar örneğin 6W, 6X | İleri voltaj aralığına göre gruplandırma. | Sürücü güç kaynağı eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk ayrımına göre sınıflandırma | 5-adım MacAdam elipsi | Renk koordinatlarına göre gruplandırın, renklerin çok dar bir aralıkta kalmasını sağlayın. | Renk tutarlılığını garanti edin, aynı armatür içinde renk düzensizliğinden kaçının. |
| Renk sıcaklığı kademelendirmesi | 2700K, 3000K vb. | Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her grubun karşılık gelen koordinat aralığı vardır. | Farklı senaryoların renk sıcaklığı ihtiyaçlarını karşılar. |
VI. Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Anlam |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen Bakım Testi | Sabit sıcaklık koşullarında uzun süreli yanma ile parlaklık azalma verileri kaydedilir. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile birlikte). |
| TM-21 | Ömür Tahmini Standardı | LM-80 verilerine dayalı olarak gerçek kullanım koşullarında ömür tahmini. | Bilimsel ömür tahmini sağlamak. |
| IESNA Standardı | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu Standardı | Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. | Sektörde kabul görmüş test esasları. |
| RoHS / REACH | Çevre Sertifikası | Ürünün zararlı maddeler (kurşun, cıva gibi) içermediğinden emin olun. | Uluslararası pazara giriş için erişim koşulları. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Genellikle kamu ihaleleri ve sübvansiyon programlarında kullanılır, piyasa rekabet gücünü artırır. |