SMD LED Sarı Yeşil AlInGaP 120 Derece Görüş Açısı - Paket Boyutları - İleri Gerilim 1.8-2.4V @20mA - Işık Şiddeti 56-180mcd - Türkçe Teknik Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, kompakt ve yüksek performanslı bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) Işık Yayan Diyot (LED) için özellikleri detaylandırır. Cihaz, Sarı Yeşil ışık çıkışı üretmek için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesini kullanır. Standart bir EIA paket formatında tasarlanmıştır, bu da otomatik yerleştirme montaj ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleri ile uyumlu olmasını sağlar. LED, yüksek hacimli üretimi kolaylaştırmak için, 7 inç çapında makaralara sarılı endüstri standardı 12mm bant üzerinde tedarik edilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları arasında minyatür boyutu, otomatik montaja uygunluğu ve kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme profillerine uyumu yer alır. Güvenilir performans ve verimli montajın kritik olduğu, alanın kısıtlı olduğu uygulamalar için tasarlanmıştır. Hedef pazarlar, telekomünikasyon ekipmanları (örneğin, telsiz ve cep telefonları), taşınabilir bilgi işlem cihazları (örneğin, dizüstü bilgisayarlar), ağ donanımları, ev aletleri ve kapalı alan tabelaları veya ekran arka aydınlatması ile sınırlı olmamak üzere geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesini kapsar. Birincil işlevi, durum göstergesi, sinyal ışığı veya ön panel aydınlatması olarak kullanılmaktır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aksi belirtilmedikçe, tüm elektriksel ve optik özellikler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Bu parametreleri anlamak, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez ve tasarımda kaçınılmalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):72 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Sürekli İleri Akım (IF):30 mA DC. Güvenilir çalışma için maksimum kararlı durum akımı.
• Tepe İleri Akım:80 mA, yalnızca darbe koşullarında izin verilir (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• Ters Gerilim (VR):5 V. Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu gerilimin aşılması bozulmaya neden olabilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C. Normal işlevsellik için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C. Cihazın güç verilmediği durumda güvenli sıcaklık aralığı.

2.2 Ta=25°C'de Elektro-Optik Özellikler (IF=20mA)

Bunlar, standart test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Işık Akısı (Φv):Minimum 0.17 lm'den maksimum 0.54 lm'ye kadar değişir. Toplam görünür ışık çıkışı.
• Işık Şiddeti (Iv):Akıya karşılık gelir, 56 mcd (milikandela) ile 180 mcd arasında değişir. Bu, belirli bir yöndeki algılanan parlaklığın bir ölçüsüdür.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece (tipik). Işık şiddetinin merkezdeki (0°) şiddetin yarısı olduğu tam açı olarak tanımlanır. Bu, geniş, dağınık bir ışık desenini gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu (λp):574 nm (tipik). Spektral çıkışın en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):564.5 nm ila 576.5 nm arasında belirtilir. Bu, insan gözü tarafından algılanan ve rengi (Sarı Yeşil) tanımlayan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm (tipik). Tepe yoğunluğunun yarısında yayılan spektrumun bant genişliği, renk saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (VF):20mA'de 1.8 V (min) ila 2.4 V (max) arasında değişir. LED iletimdeyken üzerindeki gerilim düşümü.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 10 μA. Ters bir gerilim uygulandığında oluşan küçük bir sızıntı akımı.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

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

3.1 Işık Akısı/Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıkışı beş sınıfa (A2, B1, B2, C1, C2) ayrılır. Örneğin, C2 sınıfı, 0.42 lm ile 0.54 lm arasında bir ışık akısına karşılık gelen 140-180 mcd şiddeti ile en yüksek çıkışı sunar. A2 sınıfı en düşük çıkış derecesidir. Tasarımcılar, ışık çıkışını doğru tahmin etmek için sipariş edilen parça numarasının özel sınıflandırması için veri sayfasına başvurmalıdır.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, her bir sınıf içinde ±0.1V toleransla üç kategoriye (D2, D3, D4) ayrılır.

• Sınıf D2: VF = 1.8V - 2.0V
• Sınıf D3: VF = 2.0V - 2.2V
• Sınıf D4: VF = 2.2V - 2.4V

Bu, özellikle gerilim tutarlılığının akımı ve dolayısıyla parlaklığı etkilediği pil ile çalışan uygulamalarda, akım sınırlama devreleri tasarlamak için kritik öneme sahiptir.

3.3 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıflandırması

Renk tonu, baskın dalga boyunu her biri ±1 nm toleransa sahip dört gruba (B, C, D, E) ayırarak kontrol edilir.

• Sınıf B: λd = 564.5 nm - 567.5 nm
• Sınıf C: λd = 567.5 nm - 570.5 nm
• Sınıf D: λd = 570.5 nm - 573.5 nm
• Sınıf E: λd = 573.5 nm - 576.5 nm

Bu, bir dizi veya ekranda kullanılan birden fazla LED arasında renk tekdüzeliği sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, değişen koşullar altında cihaz davranışı hakkında daha derin bir içgörü sağlar.

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, bir diyotun karakteristiği olan doğrusal değildir. İleri gerilim, akımla logaritmik olarak artar. Tipik çalışma akımı olan 20mA'de, VF belirtilen sınıflandırılmış aralıklar içine düşer. Tasarımcılar, özellikle VF'nin arttığı düşük sıcaklıklarda, sürücü devrenin yeterli gerilimi sağladığından emin olmak için bu eğriyi kullanmalıdır.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, standart çalışma aralığında ışık çıkışının ileri akımla yaklaşık olarak orantılı olduğunu gösterir. Ancak, LED'i mutlak maksimum DC akımının (30mA) üzerinde sürmek, hızlanmış bozulmaya, ömrün azalmasına ve aşırı ısı nedeniyle potansiyel arızaya yol açabileceğinden önerilmez.

4.3 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

AlInGaP LED'lerin ışık şiddeti, ortam sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için hayati öneme sahiptir. Tasarımcılar, geniş bir sıcaklık aralığında tutarlı parlaklık gerekiyorsa, beklenen ışık çıkışını düşürmeyi veya termal yönetim uygulamayı düşünmelidir.

4.4 Spektral Dağılım

Spektral grafik, 574 nm (Sarı Yeşil) civarında merkezlenmiş, tipik yarı genişliği 15 nm olan dar bir tepe gösterir. Bu, yayılan ışığın renk saflığını ve spesifik dalga boyu bölgesini doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Cihaz Paket Boyutları

LED, standart bir SMD paket şekline uyar. Tüm kritik boyutlar, genel toleransı ±0.2 mm olan milimetre cinsinden verilmiştir. Çizim, gövde uzunluğunu, genişliğini, yüksekliğini ve lehim pedlerinin/terminallerinin konumunu ve boyutunu içerir. Lens \"Su Berraklığında\" olarak belirtilmiştir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Baskılı devre kartı (PCB) tasarımı için bir lehim pedi şeması sağlanmıştır. Bu, reflow sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu, iyi mekanik yapışmayı ve LED terminallerinden etkili ısı dağılımını sağlamak için önerilen bakır ped boyutunu ve aralığını gösterir.

5.3 Polarite Tanımlama

Veri sayfası, cihaz paketi üzerinde katot/anot tanımlamasını, tipik olarak bir işaretleme, bir çentik veya farklı bir ped boyutu ile göstermelidir. Hasarı önlemek için montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) işlemler için J-STD-020B ile uyumlu detaylı bir reflow sıcaklık profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma/Islatma:150-200°C'ye kadar yükselme.
• Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi (TAL):Önerilen süre korunmalıdır.
• Tepe Sıcaklığı:260°C'yi aşmamalıdır.
• Tepe Sıcaklığın 5°C İçinde Kalma Süresi:Sınırlandırılmalıdır (örneğin, maksimum 10 saniye).

Profil, bileşene termal şoku en aza indirmek için kontrollü bir yükseliş ve soğumayı vurgular.

6.2 Manuel Lehimleme (Lehim Havyası)

Manuel tamir gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve her terminal için lehimleme süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Pakete veya iç die bağlantısına zarar vermemek için her ped yalnızca bir kez lehimlenmelidir.

6.3 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilmiş alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. LED, normal sıcaklıkta bir dakikadan az süreyle daldırılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler, epoksi lense veya pakete zarar verebilir.

6.4 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler neme karşı hassastır. Orijinal nem geçirmez torbada nem alıcı ile mühürlendiklerinde, ≤30°C ve ≤%70 RH'de depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldığında, \"raf ömrü\" başlar. Bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve 168 saat (7 gün) içinde IR-reflow işlemine tabi tutulması önerilir. Bu süreyi aşan depolama için, nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Raf ömrünü aşan bileşenler, lehimlemeden önce, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için bir kurutma işlemi (yaklaşık 60°C'de en az 48 saat) gerektirir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Bant ve Makara Özellikleri

Cihaz, koruyucu kapak bandı olan kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Bant cebi, aralığı ve makarası için detaylı boyutlar, ANSI/EIA-481 standartlarına uygun olarak sağlanmıştır. Standart makara 7 inç çapındadır ve 3000 adet içerir. Kalan siparişler için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Bant, yüksek hızlı otomatik montaj ekipmanları ile uyumluluğu sağlar.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

LED, seri olarak bir akım sınırlayıcı eleman (örneğin bir direnç) gerektirir. Direnç değeri (R), Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vbesleme - VF) / IF, burada VF, istenen IF akımındaki LED'in ileri gerilimidir. Sınıftaki maksimum VF'yi kullanmak, bileşen toleransları olsa bile akımın sınırı aşmamasını sağlar. Hassasiyet veya değişken parlaklık için sabit akım sürücüleri önerilir.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 72mW), PCB üzerinde etkili termal tasarım, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek akımlarda sürüldüğünde, uzun ömür için hala önemlidir. LED'in termal pedlerine bağlı yeterli bakır alan sağlamak, ısının dağılmasına ve kararlı ışık çıkışının korunmasına yardımcı olur.

8.3 Üretim için Tasarım (DFM)

Önerilen PCB ped düzenine ve belirtilen reflow profiline uyun. Yerleştirme makinesi nozulunun paket boyutuyla uyumlu olduğundan emin olun. Bant besleyici kurulumunun bant ve makara özellikleriyle eşleştiğini doğrulayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Galium Fosfit (GaP) LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP LED'ler önemli ölçüde daha yüksek ışık verimliliği sunar, bu da aynı akımda daha parlak çıkış sağlar. 120 derecelik görüş açısı, dar görüş açılı LED'lere kıyasla daha geniş, daha dağınık bir ışık deseni sağlar, bu da çeşitli açılardan görülebilmesi gereken durum göstergeleri için idealdir. Standart EIA paketi, geniş bir montaj aracı ekosistemi ve mevcut PCB tasarımları ile doğrudan uyumluluğu garanti eder.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Işık akısı ile ışık şiddeti arasındaki fark nedir?

Işık akısı (lümen, lm cinsinden ölçülür), kaynak tarafından her yöne yayılan toplam görünür ışık miktarıdır. Işık şiddeti (kandela veya milikandela, mcd cinsinden ölçülür) belirli bir yönde yayılan ışık miktarıdır. Bu LED'in veri sayfası her ikisini de sağlar, şiddet merkez eksen (0°) boyunca ölçülür.

10.2 Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

Hayır. LED, akım kontrollü bir cihazdır. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamak aşırı akıma neden olur ve onu hızla tahrip eder. Her zaman seri bir direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın.

10.3 Yüksek sıcaklıkta ışık çıkışı neden azalır?

Bu, yarı iletken malzemelerin temel bir özelliğidir. Artan sıcaklık, ışık yayan bağlantının iç kuantum verimliliğini etkileyerek elektron başına üretilen foton sayısını azaltır. Veri sayfasındaki performans eğrileri bu etkiyi nicelendirir.

10.4 Sipariş verirken sınıf kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

Tam parça numarası, ışık şiddeti (örneğin, C2), ileri gerilim (örneğin, D3) ve baskın dalga boyu (örneğin, E) için özel sınıfları belirten sonekler içerebilir. Üreticinin sipariş kılavuzuna başvurun. Belirli bir sınıf belirtilmemişse, belirtilen sınıflar arasında standart üretim dağılımından parçalar alırsınız.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

11.1 Düşük Güçlü Durum Göstergesi

Pil ile çalışan bir IoT sensör düğümünde, LED düşük güçlü bir \"kalp atışı\" göstergesi olarak kullanılabilir. Bir mikrodenetleyici GPIO pini kullanılarak, LED düşük bir görev döngüsünde (örneğin, 10ms açık, 990ms kapalı) darbe verilebilir, böylece cihaz aktivitesini gösterirken minimum ortalama akım tüketilir ve pil ömrü uzatılır.

11.2 Bir Tuş Takımı için Ön Panel Arka Aydınlatma

Bu LED'lerden oluşan bir dizi, bir difüzörün arkasına yerleştirildiğinde, membran tuş takımları veya kontrol panellerindeki yazılar için düzgün arka aydınlatma sağlayabilir. Geniş 120 derecelik görüş açısı, panel yüzeyi boyunca eşit aydınlatma elde etmeye yardımcı olur. Tasarımcılar, istenen parlaklık seviyesini karşılamak için uygun aralık ve akım sürücüsünü sağlamalıdır.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken teknolojisine dayanır. P-n bağlantısına ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Yeniden birleşirler ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakırlar. Kristal kafesteki Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfit'in spesifik oranı, bant aralığı enerjisini belirler, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, Sarı Yeşil (~574 nm). \"Su Berraklığında\" epoksi lens, yarı iletken die'yi kapsüller, çevresel koruma sağlar ve ışık çıkış desenini şekillendirir.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

SMD LED'lerde genel eğilim, daha yüksek ışık verimliliğine (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıkışı), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığına ve zorlu çevre koşullarında artırılmış güvenilirliğe doğrudur. Ayrıca, minyatürleştirme (daha küçük paket boyutları) ve entegrasyon (örneğin, kontrol için dahili IC'li LED'ler) konusunda devam eden gelişmeler vardır. Gösterge uygulamalarında odak, maliyet etkinliği, güvenilirlik ve çift taraflı reflow gibi gelişmiş montaj süreçleriyle uyumluluk üzerinde kalmaktadır. Bu veri sayfasında açıklanan teknoloji, standart gösterge ihtiyaçları için olgun ve yaygın olarak benimsenen bir çözümü temsil eder.