SMD Orta Güç LED 67-22ST Veri Sayfası - PLCC-2 Paketi - 2.0x1.6x0.7mm - 1.8-2.7V - 150mA - Uzak Kırmızı (720-750nm) - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-2 paketinde kapsüllenmiş bir yüzey montaj cihazı (SMD) Orta Güç LED'in teknik özelliklerini detaylandırır. Cihaz, AlGaInP çip teknolojisini kullanarak Uzak Kırmızı spektrumunda ışık yayar. Geniş görüş açısına sahip, verimli ve kompakt ışık kaynakları gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Bu LED'in birincil avantajları, performans ve termal yönetim arasında bir denge sağlayan yüksek etkinlik ve orta güç tüketimi profili içerir. Paket, geniş ışık dağılımı sağlayan 120 derecelik geniş bir görüş açısı sunar. Çevre dostu malzemelerle üretilmiştir, kurşunsuzdur, RoHS, EU REACH ve halojensiz standartlarına (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm) uygundur. Ürün ayrıca tutarlı performans kategorilendirmesi için ANSI sınıflandırma standartlarını takip eder.

1.2 Hedef Uygulamalar ve Piyasalar

Bu LED, Uzak Kırmızı dalga boylarından faydalanan özel aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Birincil kullanım alanları, özel renk efektlerinin istendiği dekoratif ve eğlence aydınlatmasını içerir. Önemli bir uygulama, Uzak Kırmızı ışığın (720-750nm) tohum çimlenmesi, gövde uzaması ve çiçeklenme gibi süreçleri etkileyerek bitki fotomorfogenezinde kritik bir rol oynadığı tarımsal aydınlatma, özellikle de bahçecilik aydınlatmasıdır. Ayrıca, spesifik spektral çıktısının uygulanabilir olduğu genel aydınlatma kullanımları için de uygundur.

2. Teknik Özellikler ve Derinlemesine Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Lehimleme noktası sıcaklığında (T_Lehimleme) 25°C'de belirtilmiştir.

• İleri Akım (I_F):150 mA - Güvenilir çalışma için önerilen maksimum sürekli DC akım.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):300 mA - Sadece %10 görev döngüsü ve 10ms darbe genişliği ile darbe koşullarında geçerlidir. Sürekli akım değerini kısa süreliğine aşmak bile LED'in performansını düşürebilir.
• Güç Dağılımı (P_d):405 mW - Paketin dağıtabileceği maksimum güç, V_F* I_Fve termal limitlerden hesaplanır.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C - Normal çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Termal Direnç (R_{th J-S}):50 °C/W - Bu kritik parametre, dağıtılan watt başına yarı iletken ekleminden lehimleme noktasına olan sıcaklık artışını tanımlar. Daha düşük bir değer, çipten daha iyi ısı transferi anlamına gelir.
• Eklem Sıcaklığı (T_j):115 °C - Yarı iletken ekleminin kendisinde izin verilen maksimum sıcaklık.
• Lehimleme Sıcaklığı:Cihaz, 260°C'de 10 saniye yeniden akış lehimlemeye veya 350°C'de 3 saniye el lehimlemeye dayanabilir. Elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır, uygun işleme prosedürleri gerektirir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, aksi belirtilmedikçe T_Lehimleme= 25°C ve I_F= 150mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Radyometrik Güç (Φ_e):80 ila 160 mW - Yayılan toplam ışınımsal akı (optik güç). Tolerans ±%11'dir.
• İleri Voltaj (V_F):1.8 ila 2.7 V - Belirtilen akımdaki LED üzerindeki voltaj düşüşü. Tolerans ±0.1V'dir. Belirli bir akımda daha düşük V_Fgenellikle daha yüksek elektriksel verimliliği gösterir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece - Işık şiddetinin maksimum şiddetin yarısı (eksenel) olduğu tam açı.
• Ters Akım (I_R):V_R= 5V'de 10 µA (maks) - LED'ler ters öngerilim için tasarlanmamıştır; bu parametre kaçak akımı gösterir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Tasarımcılar, uygulama gereksinimleri için uygun sınıfları seçmelidir.

3.1 Radyometrik Güç Sınıflandırması

I_F=150mA'de sınıflandırılır. C1'den C4'e kadar kodlar artan çıkış gücü aralıklarını temsil eder (örn., C1: 80-100mW, C4: 140-160mW). Her sınıf içinde ±%11 tolerans uygulanır.

3.2 İleri Voltaj Sınıflandırması

I_F=150mA'de sınıflandırılır. 25'ten 33'e kadar kodlar, 0.1V adımlarla 1.8-1.9V (Sınıf 25) ila 2.6-2.7V (Sınıf 33) arasındaki voltaj aralıklarını temsil eder. ±0.1V tolerans uygulanır. Dar bir voltaj sınıfından LED'ler seçmek, çoklu LED dizileri için sürücü tasarımını basitleştirebilir.

3.3 Tepe Dalga Boyu Sınıflandırması

I_F=150mA'de sınıflandırılır. Bu, spektral çıktıyı tanımlar:

• FA3: 720 - 730 nm
• FA4: 730 - 740 nm
• FA5: 740 - 750 nm

Baskın/tepe dalga boyu ölçüm toleransı ±1nm'dir. Bu hassas sınıflandırma, belirli foton dalga boylarının farklı bitki tepkilerini tetiklediği bahçecilik gibi uygulamalar için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 Spektrum Dağılımı

Sağlanan spektrum grafiği, bir AlGaInP Uzak Kırmızı LED için tipik bir emisyon eğrisi gösterir. Tepe noktası, bu yarı iletken malzemenin karakteristiği olan nispeten dar bir spektral bant genişliği (yarı maksimum tam genişlik - FWHM) ile sınıflandırılmış aralık (720-750nm) içindedir, bu da renk saflığını sağlar.

4.2 İleri Voltaj - Eklem Sıcaklığı İlişkisi (Şekil.1)

Bu eğri, ileri voltajın (V_F) negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olduğunu gösterir. Eklem sıcaklığı (T_j) 25°C'den 115°C'ye yükseldikçe, V_Fazalır. Bu, yarı iletken diyotların temel bir özelliğidir. Sabit akım sürücüleri için bu büyük bir endişe kaynağı değildir, ancak termal tasarımda ve V_F'yi T_j.

'nin bir göstergesi olarak algılayan devreler için dikkate alınmalıdır.

4.3 Bağıl Radyometrik Güç - İleri Akım İlişkisi (Şekil.2)

Optik çıktı akımla doğrusal altıdır. Çıktı akımla artarken, artan ısı ve verim düşüşü nedeniyle etkinlik (mW/mA) tipik olarak daha yüksek akımlarda azalır. Maksimum akımın önemli ölçüde altında çalışmak (örn., 150mA yerine 100mA'de) etkinliği ve ömrü iyileştirebilir.

4.4 Bağıl Işık Şiddeti - Eklem Sıcaklığı İlişkisi (Şekil.3)_jBu grafik termal söndürmeyi gösterir. T

yükseldikçe, ışınımsal çıktı azalır. Etkili termal yönetim (örn., iyi termal geçiş delikleri ve soğutucuya sahip bir PCB kullanarak) ile düşük bir eklem sıcaklığı sağlamak, kararlı ışık çıktısı ve uzun ömür için kritiktir.

4.5 İleri Akım - İleri Voltaj İlişkisi (Şekil.4)_SBu, bir diyot için üstel ilişkiyi gösteren klasik I-V eğrisidir. Eğri sıcaklıkla kayar (Şekil.1'de görüldüğü gibi). Sağlanan grafik T

=25°C'dedir.

4.6 Maksimum Sürüş Akımı - Lehimleme Sıcaklığı İlişkisi (Şekil.5)_{Bu güç azaltma eğrisi güvenilirlik için çok önemlidir. Lehimleme noktasındaki (ve dolayısıyla eklemdeki) sıcaklık artarsa, izin verilen maksimum ileri akımın azaltılması gerektiğini gösterir. Örneğin, lehimleme noktası 100°C'ye ulaşırsa, maksimum sürekli akım 150mA'den önemli ölçüde daha azdır. Bu grafik, verilen R}th J-S

= 50°C/W değerine dayanır.

4.7 Işınım Diyagramı (Şekil.6)

Kutupsal çizim, 120 derecelik görüş açısını görselleştirir ve 0° (eksenel) ila 90° arasındaki farklı açılardaki bağıl şiddeti gösterir. Desen Lambertian veya yakın Lambertian görünür, bu da su berraklığında reçine kubbe ile bu paket tipi için yaygındır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

PLCC-2 paketi nominal boyutları 2.0mm (uzunluk) x 1.6mm (genişlik) x 0.7mm (yükseklik) olarak belirtilmiştir. Boyut çizimi, anot ve katot pad konumları, lens ve mekanik toleranslar (aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1mm) dahil olmak üzere temel özellikleri belirtir. Çip bir reflektör kaba monte edilmiştir.

5.2 Polarite Tanımlama

Pakette işaretli bir katot bulunur (tipik olarak katot padinde yeşil bir ton, bir çentik veya paketin o tarafında bir pah ile gösterilir). Montaj sırasında hasarı önlemek için doğru polarite esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Yeniden Akış Lehimleme Parametreleri

Cihaz, yeniden akış lehimleme sırasında maksimum 260°C'de 10 saniye için derecelendirilmiştir. Termal şoku en aza indirmek için yeterince ön ısıtma yapan, lehimin yeniden akışı için gerekli tepe sıcaklığına ulaşan ve kontrollü bir hızda soğutan bir profili takip etmek çok önemlidir. Likidüs üzerindeki özel süre (TAL), lehim pastası üreticisinin özelliklerine göre kontrol edilmelidir.

6.2 El Lehimleme

El lehimleme gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve her pad için temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. İnce uçlu düşük güçlü bir havya (örn., 30W) kullanın. Isıyı doğrudan LED gövdesine değil, PCB padine uygulayın ve ardından lehimi ekleyin.

6.3 Depolama ve İşleme

Bileşenler neme karşı hassastır (nem geçirmez paketleme ile ima edilen MSL derecesi). Koruyucu torba açılırsa veya maruz kalma süre sınırı aşılırsa, yeniden akış öncesi "patlamış mısır" hasarını önlemek için kurutma gereklidir. Her zaman ESD önlemleri ile işleyin.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Bant Özellikleri

LED'ler, makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Makara boyutları, yuva aralığı (adım) ve bant genişliği, standart SMD yerleştirme ekipmanlarıyla uyumlu olacak şekilde belirtilmiştir. Her makara 4000 adet içerir.

7.2 Neme Dayanıklı Paketleme

Makaralar, kuru bir ortamı korumak ve Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) gereksinimlerini karşılamak için nem alıcı ile birlikte alüminyum nem geçirmez bir torba içinde mühürlenir.

7.3 Etiket Açıklaması

Makara etiketi şu temel bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY) ve Işık Şiddeti Sıralaması (CAT), Baskın Dalga Boyu Sıralaması (HUE) ve İleri Voltaj Sıralaması (REF) için spesifik sınıf kodları ile birlikte Parti Numarası (LOT No).

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Termal Yönetim

R_{th J-S}= 50°C/W göz önüne alındığında, tam akımda güvenilir çalışma için etkili ısı emici kullanımı tartışılmazdır. LED'in termal yoluna (genellikle katot pad) bağlı özel bir termal pad içeren bir PCB kullanın ve ısıyı iç toprak katmanlarına veya harici bir soğutucuya aktarmak için termal geçiş delikleri kullanın. Güç azaltma eğrisi (Şekil.5), spesifik kartınızın termal direnci için maksimum güvenli çalışma akımını belirlemek için kullanılmalıdır.

8.2 Elektriksel Sürüş

LED'leri her zaman sabit voltajla değil, sabit bir akım kaynağı ile sürün. Bu, kararlı ışık çıktısı sağlar ve LED'i termal kaçaktan korur. Sürücü, seçilen sınıfın (1.8-2.7V) istenen çalışma akımındaki ileri voltaj aralığı için derecelendirilmiş olmalıdır. Analog (akım azaltma) karartmada oluşabilecek renk kaymasından kaçınmak için karartma için darbe genişlik modülasyonu (PWM) uygulamayı düşünün.

8.3 Optik Entegrasyon

Geniş 120 derecelik görüş açısı, daha odaklanmış bir ışın demeti gerekiyorsa ikincil optikler (lensler, reflektörler) gerektirebilir. Su berraklığındaki reçine yüksek ışık çıkışı sağlar. Bahçecilik uygulamaları için, armatür tasarımının hedef alan üzerinde genellikle diğer dalga boyları (örn., derin kırmızı 660nm, mavi) ile kombinasyon halinde düzgün Uzak Kırmızı foton akısı sağladığından emin olun.

9. Güvenilirlik ve Kalite Güvencesi

Veri sayfası, %90 güven seviyesi ve %10 Parti Tolerans Yüzde Kusurlu (LTPD) ile gerçekleştirilen kapsamlı bir güvenilirlik test seti listeler. Testler şunları içerir:

• Lehim Isısına Dayanıklılık (260°C/10s, 3x)
• Sıcaklık Döngüsü (-40°C ila +100°C)
• Yüksek Sıcaklık/Nem Ömrü (85°C/%85 RH, 1000saat)
• Yüksek/Düşük Sıcaklık Depolama ve Çalışma Ömrü testleri
• Darbe ve Termal Şok testleri

Bu testler, çeşitli çevresel stresler altında paket yapısının, tel bağlantılarının ve yarı iletken bütünlüğünün sağlamlığını doğrular.

10. Teknik Prensipler ve Trendler

10.1 Çalışma Prensibi

Bu LED, Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) yarı iletkenine dayanır. İleri bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşerek foton formunda enerji açığa çıkarır. AlGaInP alaşımının spesifik bant aralığı enerjisi, bu durumda 720-750nm Uzak Kırmızı aralığında olan yayılan dalga boyunu belirler. PLCC-2 paketi, çevresel koruma, ışık çıkışı için bir birincil lens ve bir termal yol sağlar.

10.2 Endüstri Bağlamı ve Trendler

Bunun gibi Orta Güç LED'ler, düşük güçlü gösterge LED'leri ile yüksek güçlü aydınlatma LED'leri arasında bir niş doldurur. Maliyet, etkinlik (lm/W veya mW/W) ve termal yönetim kolaylığı arasında iyi bir uzlaşma sunarlar. Uzak Kırmızı LED'lere olan talep, bitki büyümesini, verimini ve kalitesini optimize etmek için spesifik ışık reçetelerinin kullanıldığı kontrollü çevre tarımı (CEA) ve bahçecilik aydınlatmasının genişlemesiyle önemli ölçüde artmıştır. AlGaInP LED'lerin harici kuantum verimliliğini (EQE) ve güvenilirliğini, özellikle verim düşüşünü yönetmede ve yüksek sıcaklıklarda performansı korumada iyileştirmeye yönelik araştırmalar devam etmektedir.