SMD Orta Güçlü Mavi LED 67-21S/B3C Veri Sayfası - PLCC-2 Paketi - 3.2V Tipik - 0.27W Maks. - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

67-21S/B3C, genel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) orta güçlü LED'dir. Kompakt bir form faktörü sunan ve otomatik montaj süreçlerine uygun olan PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketini kullanır. Ana yayılan renk, InGaN çip teknolojisi ile elde edilen mavidir ve geniş 120 derecelik bir görüş açısı sağlayan su berraklığında reçine lens ile donatılmıştır. Bu özellik kombinasyonu, onu verimli ve çok yönlü bir ışık kaynağı yapar.

Bu LED'in temel avantajları arasında, güç tüketim seviyesine göre iyi bir ışık çıkışı sağlayan yüksek ışık verimliliği bulunur. Paket kurşunsuzdur ve RoHS, AB REACH ve halojensiz gereksinimlerini (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) içeren başlıca çevre düzenlemelerine uyumludur; bu da modern üretim ve sürdürülebilirlik standartlarını karşıladığını garanti eder.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri belirli koşullar altında (lehim noktası sıcaklığı 25°C'de) tanımlanmıştır. Maksimum sürekli ileri akım (I_F) 75 mA'dır. Darbe çalışması için, görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 10 ms iken 150 mA'lık bir tepe ileri akım (I_FP) müsaade edilir. Maksimum güç dağılımı (P_d) 270 mW'dır. Çalışma sıcaklığı aralığı (T_opr) -40°C ile +85°C arasındadır, depolama ise -40°C ile +100°C arasında yapılabilir. Eklemden lehim noktasına termal direnç (R_{th J-S}) 50 °C/W'dır ve izin verilen maksimum eklem sıcaklığı (T_j) 115°C'dir. Lehimleme katı profillere uymalıdır: yeniden akış lehimleme maksimum 10 saniye için 260°C'de veya el lehimlemesi maksimum 3 saniye için 350°C'de yapılmalıdır. Cihaz elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır, uygun kullanım önlemleri gerektirir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Lehim noktası sıcaklığı 25°C ve ileri akım 60 mA'de ölçülen temel performans parametreleri tanımlanmıştır. Işık akısı (I_v) tipik bir aralığa sahiptir, minimum ve maksimum değerler sınıflandırma bölümünde belirtilmiştir. İleri voltaj (V_F) 60mA'de tipik olarak 2.9V ile 3.6V arasındadır. Görüş açısı (2θ_1/2) 120 derecedir, geniş bir yayılım deseni sağlar. Ters akım (I_R), ters voltaj (V_R) 5V iken maksimum 50 µA ile sınırlıdır. Işık akısı ve ileri voltaj toleransları sırasıyla ±%11 ve ±0.1V'dir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Uygulama tasarımında tutarlılığı sağlamak için LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması

Işık akısı D5, D6 ve D7 sınıflarına ayrılır. D5 sınıfı 2.5 ila 3.0 lümen, D6 sınıfı 3.0 ila 3.5 lümen ve D7 sınıfı 3.5 ila 4.0 lümeni kapsar, tümü I_F=60mA'de ölçülür.

3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj, 36'dan 42'ye kadar kodlarla hassas bir şekilde sınıflandırılır. Her sınıf 0.1V'luk bir adımı temsil eder, 2.9-3.0V'dan (Sınıf 36) başlayarak 3.5-3.6V'a (Sınıf 42) kadar, I_F=60mA'de ölçülür.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Mavi renk, baskın dalga boyu sınıfları ile tanımlanır. B50 sınıfı 445nm ila 450nm'yi, B51 sınıfı ise 450nm ila 455nm'yi kapsar, I_F=60mA'de ±1nm ölçüm toleransı ile ölçülür.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişken koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli grafikler sağlar.

4.1 Spektrum Dağılımı

Bir grafik, mavi bir InGaN LED için tipik olan, 455-460nm bölgesinde bir tepe noktasına sahip bağıl ışık şiddetini dalga boyuna karşı gösterir.

4.2 İleri Voltaj - Sıcaklık İlişkisi

Şekil 1, eklem sıcaklığına göre ileri voltaj kaymasını tasvir eder. Voltaj tipik olarak sıcaklık arttıkça düşer, bu yarı iletken diyotların bir karakteristiğidir.

4.3 Bağıl Radyometrik Güç - Akım İlişkisi

Şekil 2, ışık çıkışının ileri akımla arttığını, ancak yüksek akımlarda verim düşüşü ve termal etkiler nedeniyle doğrusal altı davranış sergileyebileceğini gösterir.

4.4 Bağıl Işık Akısı - Sıcaklık İlişkisi

Şekil 3, artan eklem sıcaklığı ile ışık akısının azalmasını gösterir. Işık çıkışı sıcaklık yükseldikçe düşer, bu da termal yönetimin önemini vurgular.

4.5 IV Karakteristik Eğrisi

Şekil 4, sabit bir sıcaklıkta ileri akım ve ileri voltaj arasındaki ilişkiyi, tipik üstel diyot eğrisini göstererek sunar.

4.6 Akım Düşürme - Sıcaklık İlişkisi

Şekil 5, termal direnç dikkate alınarak, lehim sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürücü ileri akımını gösterir. Bu grafik, farklı termal ortamlarda güvenli çalışma koşullarını belirlemek için çok önemlidir.

4.7 Işınım Deseni

Şekil 6, ışık şiddetinin uzaysal dağılımını gösteren bir kutupsal diyagramdır, yakın-Lambert deseni ile geniş 120 derecelik görüş açısını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

PLCC-2 paketinin tanımlanmış bir ayak izi ve profili vardır. Aksi belirtilmedikçe standart toleransları ±0.15mm olan detaylı boyut çizimleri sağlanmıştır. Tasarım, doğru PCB yönlendirmesi için anot ve katot işaretlemelerini içerir.

5.2 Lehim Pedi Tasarımı ve Polarite

Lehim pedi düzeni, kararlı montaj ve iyi lehim bağlantısı oluşumu için tasarlanmıştır. Paket üzerindeki net polarite göstergeleri (tipik olarak bir çentik veya işaretlenmiş katot) ve önerilen PCB ipek baskı, doğru kurulumu sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Hasarı önlemek için katı lehimleme profilleri takip edilmelidir. Yeniden akış lehimleme için, tepe sıcaklığı 10 saniyeden fazla 260°C'yi aşmamalıdır. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve her ped için temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Cihazlar neme karşı hassastır ve orijinal nem geçirmez ambalajlarında saklanmalıdır. Maruz kalma süresi limitleri aşarsa, lehimlemeden önce kurutma gerekebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler, otomatik al-yerleştir montajı için nem geçirmez bant ve makara üzerinde tedarik edilir. Standart makara miktarları 250, 500, 1000, 2000, 3000 ve 4000 adedi içerir. Makara ve taşıyıcı bant boyutları ±0.1mm toleransları ile belirtilmiştir. Paketleme süreci, makarayı nem alıcı ile birlikte alüminyum nem geçirmez torbada mühürlemeyi içerir. Torba ve makara üzerindeki etiketler kritik bilgileri sağlar: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), miktar (QTY) ve ışık şiddeti (CAT), baskın dalga boyu (HUE) ve ileri voltaj (REF) için özel sınıf kodları ile birlikte parti numarası (LOT No).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, dekoratif ve eğlence aydınlatması, tarımsal aydınlatma (örneğin, bitki büyümesi için tamamlayıcı mavi ışık) ve kompakt, verimli bir mavi ışık kaynağına ihtiyaç duyulan genel aydınlatma uygulamaları için uygundur.

8.2 Tasarım Hususları

Tasarımcılar, 50 °C/W'lık termal direnç nedeniyle termal yönetimi dikkate almalıdır. Optimum performans ve uzun ömür için düşük bir eklem sıcaklığını korumak üzere yeterli PCB bakır alanı veya soğutma gereklidir. Akım sınırlama esastır; kararlı ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için sabit voltaj kaynağı yerine sabit akım sürücüsü önerilir. Nihai uygulamada renk ve parlaklık tutarlılığı için sınıflandırma kodları gözden geçirilmelidir.

9. Güvenilirlik Testleri

Ürün, %90 güven seviyesi ve %10 LTPD (Parti Tolerans Yüzde Kusurlu) ile kapsamlı bir güvenilirlik test serisinden geçer. Testler arasında yeniden akış lehimleme direnci, termal şok (-10°C ila +100°C), sıcaklık döngüsü (-40°C ila +100°C), yüksek sıcaklık/nem depolama (85°C/%85RH), yüksek sıcaklık/nem çalıştırma, düşük/yüksek sıcaklık depolama ve farklı akım stresleri altında çeşitli düşük/yüksek sıcaklık çalışma ömrü testleri bulunur. Bu testler, LED'in tipik çevresel ve operasyonel stresler altındaki dayanıklılığını doğrular.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tipik çalışma akımı nedir?

C: Elektro-optik karakteristikler 60mA'de belirtilmiştir, bu tipik bir çalışma noktası olarak kabul edilebilir. Mutlak maksimum sürekli akım 75mA'dır.

S: Işık akısı sınıflarını nasıl yorumlamalıyım?

C> Etiket üzerindeki sınıf kodu (D5, D6, D7), o belirli LED makarası için garanti edilen minimum ve maksimum ışık akısı aralığını gösterir, tasarımınız içindeki parlaklık tutarlılığını sağlar.

S: Termal yönetim neden önemlidir?

C> Performans eğrilerinde gösterildiği gibi, ışık çıkışı azalır ve ileri voltaj artan eklem sıcaklığı ile kayar. Maksimum eklem sıcaklığını (115°C) aşmak, hızlanmış bozulmaya veya arızaya yol açabilir. 50 °C/W'lık termal direnç, ısının ne kadar kolay kaçabileceğini tanımlar.

S: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

C> Mümkün, ancak doğrudan değil. İleri voltaj 2.9V ila 3.6V arasındadır. Sabit bir 3.3V besleme, daha düşük voltaj sınıflarındaki LED'leri aşırı sürebilir veya daha yüksek voltaj sınıflarındaki LED'leri düzgün şekilde açamayabilir. Sabit akım sürücüsü önerilen yöntemdir.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Dekoratif mavi aksan ışık şeridi için bir tasarım düşünün. Tasarımcı, kompakt boyutu ve geniş görüş açısı nedeniyle 67-21S/B3C LED'i seçer. Tekdüze renk ve parlaklık sağlamak için, örneğin dalga boyu için B51 ve akı için D6 gibi sıkı bir sınıflandırma gereksinimi belirtirler. LED başına 60mA sağlamak üzere bir sabit akım sürücü IC seçilir. PCB düzeni, LED pedlerinin altında ısı yayıcı olarak görev yapacak geniş bakır alanlar içerir, bu alanlar ısıyı dağıtmak için daha büyük toprak katmanlarına bağlanır ve uygulamanın ortam sıcaklığında tahmini eklem sıcaklığını 85°C'nin altında tutar. Bant ve makara paketleme, ışık şeridinin verimli otomatik montajına olanak tanır.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Bu LED, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken heteroyapıya dayanır. İleri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşerek foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarırlar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler, bu da yayılan mavi ışığın dalga boyunu tanımlar. Su berraklığındaki epoksi reçine lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış hüzmesini şekillendirir.

13. Teknoloji Trendleri

Orta güçlü LED segmenti, daha yüksek verimliliğe (watt başına daha fazla lümen), gelişmiş renk tutarlılığına ve daha düşük maliyete doğru evrimini sürdürmektedir. Çip tasarımı, fosfor teknolojisi (beyaz LED'ler için) ve paket malzemelerindeki ilerlemeler bu trendlere katkıda bulunur. Ayrıca, daha fazla küçültme ve entegrasyonun yanı sıra daha yüksek sürücü akımları ve çalışma sıcaklıkları altında gelişmiş güvenilirlik için güçlü bir itici güç vardır. Halojensiz ve diğer çevre standartlarına uyum, artık sektörde temel bir beklentidir.