SMD PLCC-2 Yeşil LED G67-12S Veri Sayfası - Orta Güç - 60mA - 3.2V - 120° Görüş Açısı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

G67-12S, PLCC-2 paket formatında bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Performans ve enerji tüketimi arasında bir denge sunmak üzere tasarlanmış, orta güç sınıfında bir LED olarak sınıflandırılır. Ana yayılan renk, InGaN çip teknolojisi ve su berraklığında reçine kapsülleme kullanılarak elde edilen yeşildir. Bu kombinasyon, geniş ışık dağılımı gerektiren uygulamalara uygun olan geniş bir görüş açısı sağlar.

Bu LED'in temel avantajları, tüketilen elektrik gücüne kıyasla iyi ışık çıkışı anlamına gelen yüksek verimliliği ve modern, alan kısıtlı aydınlatma tasarımlarına entegrasyonu kolaylaştıran kompakt form faktörüdür. Kurşunsuz ve RoHS direktiflerine uygunluğu, elektronik bileşenler için çağdaş çevre ve güvenlik standartlarını karşıladığını garanti eder.

Bu bileşenin hedef pazarı, güvenilir ve verimli yeşil aydınlatma gerektiren çeşitli aydınlatma uygulamalarını kapsar. Özellikleri, tasarımcılar için çok yönlü bir seçenek olmasını sağlar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Kalıcı hasarı önlemek için cihaz bu limitlerin ötesinde çalıştırılmamalıdır. Mutlak maksimum değerler, lehim noktası sıcaklığı (T_Lehimleme) 25°C'de belirtilmiştir.

• İleri Akım (I_F):60 mA (Sürekli)
• Tepe İleri Akım (I_FP):100 mA (Görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 10ms'de izin verilir)
• Güç Dağılımı (P_d):230 mW
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):2000 V. Bileşen ESD'ye karşı hassastır, uygun işleme prosedürleri gerektirir.
• Termal Direnç (R_{th J-S}):50 °C/W (Eklemden Lehim Noktasına). Bu parametre termal yönetim tasarımı için kritiktir.
• Maksimum Eklem Sıcaklığı (T_j):115 °C
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflö lehimleme için, 260°C'de maksimum 10 saniye belirtilmiştir. El lehimlemesi için, maksimum 350°C'de 3 saniyedir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu temel performans parametreleri standart test koşullarında (T_Lehimleme= 25°C, I_F= 60 mA) ölçülmüştür.

• Işık Akısı (I_v):13.0 lm (Minimum), 18.0 lm (Maksimum). Tipik değer bu aralıkta yer alır. ±%11 tolerans uygulanır.
• İleri Voltaj (V_F):2.9 V (Minimum), 3.4 V (Maksimum). Tipik değer orta nokta civarındadır. ±0.1V tolerans uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (Tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe şiddetinin en az yarısı olduğu açısal aralığı tanımlar.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. G67-12S, tam ürün numarasının bir parçası olarak çoklu kodlu bir sınıflandırma sistemi kullanır (örneğin, G2C-D1525L4L82934Z6/2T).

3.1 Işık Akısı Sınıfları

I_F=60mA'da minimum ve maksimum ışık akısına göre sınıflandırılır. Sınıf kodu (örneğin, L4, L5) ürün numarasının bir parçasıdır.

• L4:13.0 lm ila 14.0 lm
• L5:14.0 lm ila 15.0 lm
• L6:15.0 lm ila 16.0 lm
• L7:16.0 lm ila 17.0 lm
• L8:17.0 lm ila 18.0 lm

3.2 İleri Voltaj Sınıfları

I_F=60mA'da ileri voltaj aralığına göre sınıflandırılır.

• 36:2.9 V ila 3.0 V
• 37:3.0 V ila 3.1 V
• 38:3.1 V ila 3.2 V
• 39:3.2 V ila 3.3 V
• 40:3.3 V ila 3.4 V

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıfları

Ana rengin (yeşil) dalga boyunu tanımlar.

• G51:515 nm ila 520 nm
• G52:520 nm ila 525 nm

Baskın/tepe dalga boyu için ölçüm toleransı ±1 nm'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 Spektrum Dağılımı

Sağlanan spektral grafik, InGaN tabanlı yeşil LED'ler için tipik olan, yeşil bölgede (yaklaşık 515-535 nm) karakteristik dar bantlı emisyon tepe noktasını gösterir. Eğri, tasarımcıların renk saflığını ve belirli dalga boylarına duyarlı sistemlerdeki potansiyel uygulamayı anlamasını sağlar.

4.2 İleri Voltaj - Eklem Sıcaklığı İlişkisi

Şekil 1, ileri voltajın (V_F) negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olduğunu göstermektedir. Eklem sıcaklığı (T_j) 25°C'den 115°C'ye yükseldikçe, V_Fyaklaşık 0.25V doğrusal olarak azalır. Bu, sabit voltaj kaynağının yüksek sıcaklıklarda artan akıma yol açabileceği için, sabit akım sürücüleri için kritik bir husustur.

4.3 Bağıl Radyometrik Güç - İleri Akım İlişkisi

Şekil 2, ışık çıkışı (radyometrik güç) ile sürücü akımı arasındaki ilişkiyi göstermektedir. Çıkış doğrusal altıdır, akımla artar ancak daha yüksek akımlarda (60-70 mA'ye yaklaşırken) doygunluk eğilimi gösterir. Bu, optimum verimlilik ve ömür için önerilen akım aralığında çalışmanın önemini vurgular.

4.4 Bağıl Işık Akısı - Eklem Sıcaklığı İlişkisi

Şekil 3, termal söndürme etkisini göstermektedir. Işık çıkışı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. T_j= 115°C'de, çıkış 25°C'deki değerinin yaklaşık %80'idir. Bu nedenle, parlaklığı korumak için etkili bir soğutma çözümü şarttır.

4.5 İleri Akım - İleri Voltaj (IV Eğrisi)

Şekil 4, LED'in 25°C'deki klasik diyot IV karakteristiğini sunar. Eğri, cihazın yaklaşık 2.9V civarında açıldığını ve nominal 60mA akımda 3.0-3.4V aralığında çalıştığını gösteren üstel ilişkiyi gösterir.

4.6 Maksimum Sürücü Akımı - Lehim Sıcaklığı İlişkisi

Şekil 5, bir güç azaltma kılavuzu sağlar. Lehim noktasındaki sıcaklık arttıkça izin verilen maksimum ileri akımın azaldığını gösterir. Bu grafik, yüksek ortam sıcaklıklarında çalışan sistemler tasarlarken, eklem sıcaklık limitinin aşılmamasını sağlamak için hayati öneme sahiptir.

4.7 Işınım Deseni

Şekil 6, ışık şiddetinin uzaysal dağılımını gösteren bir kutup diyagramıdır. Desen, kubbeli reçineli PLCC paketleri için tipik olan, geniş bir alanda eşit aydınlatma sağlayan, neredeyse Lambert (kosinüs) dağılımı gösteren geniş 120° görüş açısını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

PLCC-2 paketi standart bir form faktörüne sahiptir. Boyut çizimi, gövde uzunluğu, genişliği ve yüksekliği ile pad aralığı ve boyutu dahil temel ölçümleri gösterir. Belirtilmeyen tüm toleranslar ±0.15 mm'dir. Katot tipik olarak paket üzerindeki bir işaretçi veya ayak izi diyagramında tanımlanır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Veri sayfası iki lehimleme yöntemi belirtir:

• Reflö Lehimleme:Maksimum 260°C tepe sıcaklığı, maksimum 10 saniye.
• El Lehimleme:Bacak başına maksimum 350°C havya ucu sıcaklığı, maksimum 3 saniye.

LED çipine, tel bağlantılarına veya plastik pakete termal hasarı önlemek için bu profillere uymak çok önemlidir. Bileşen elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır, bu nedenle uygun ESD güvenli işleme ve iş istasyonu uygulamaları zorunludur.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Neme Dayanıklı Paketleme

LED'ler, ortam neminden kaynaklanan hasarı önlemek için neme dayanıklı paketleme ile tedarik edilir; bu, reflö sırasında nem kaynaklı gerilime (patlamış mısır etkisi) duyarlı bileşenler için kritiktir. Paketleme, taşıyıcı bant, makara, nem alıcı ve mühürlü bir alüminyum nem geçirmez torbayı içerir.

7.2 Makara ve Bant Boyutları

Makara ve taşıyıcı bant için detaylı çizimler sağlanmıştır. Standart yüklü miktar makara başına 4000 adettir. Taşıyıcı bant, PLCC-2 paketini taşıma ve otomatik montaj sırasında güvenli bir şekilde tutacak şekilde tasarlanmış yuvalara sahiptir.

7.3 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birkaç kodu içerir: CPN (Müşteri Parça Numarası), P/N (Ürün Numarası), QTY (Miktar), CAT (Işık Şiddeti Derecesi/Sınıfı), HUE (Baskın Dalga Boyu Derecesi/Sınıfı), REF (İleri Voltaj Derecesi/Sınıfı) ve LOT No (İzlenebilirlik için Parti Numarası).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Dekoratif ve Eğlence Aydınlatması:Canlı yeşil rengi ve geniş açısı nedeniyle tabela, mimari vurgu aydınlatması ve sahne aydınlatması için idealdir.
• Tarımsal Aydınlatma:Bitki araştırmaları veya tamamlayıcı aydınlatma için belirli yeşil dalga boylarının gerekli olduğu özel bahçecilik aydınlatma sistemlerinde kullanılabilir.
• Genel Gösterge ve Arka Aydınlatma:Parlak, verimli bir yeşil kaynağa ihtiyaç duyulan durum göstergeleri, panel arka aydınlatmaları ve tüketici elektroniği için uygundur.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akım sürücüsü, "Kullanım Önlemleri"nde belirtildiği gibi aşırı akım hasarını önlemek içinkesinlikle gereklidir.
• Termal Yönetim:50 °C/W'lik termal direnç ve ışık çıkışının sıcaklığa duyarlılığı göz önüne alındığında, yüksek güç veya yüksek ortam sıcaklığı çalışması için yeterli termal rahatlama ile uygun PCB düzeni ve gerekirse bir soğutucu önerilir.
• Optik Tasarım:120° görüş açısı, dağınık ışık gerektiren uygulamalar için ikincil optik tasarımı basitleştirir. Odaklanmış ışınlar için ek lensler gerekebilir.

9. Güvenilirlik Testleri

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

• Reflö Lehimleme Direnci
• Termal Şok (-10°C ↔ +100°C)
• Sıcaklık Döngüsü (-40°C ↔ +100°C)
• Yüksek Sıcaklık/Nem Depolama (85°C/%85 RH)
• Yüksek Sıcaklık/Nem Çalıştırma (85°C/%85 RH, 30mA)
• Yüksek/Düşük Sıcaklık Depolama ve Çalışma Ömür Testleri

Bu testler, LED'in çeşitli çevresel ve operasyonel stresler altındaki dayanıklılığını doğrular ve saha uygulamalarında uzun vadeli performansı garanti eder.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

PLCC-2 paketindeki bir orta güç yeşil LED olarak G67-12S belirli bir nişi işgal eder. Düşük güçlü gösterge LED'leriyle karşılaştırıldığında, önemli ölçüde daha yüksek ışık akısı sunar (13-18 lm'ye karşı tipik olarak <5 lm). Yüksek güçlü LED'lerle karşılaştırıldığında, daha düşük akımda çalışır ve daha az karmaşık termal yönetim gerektirir, bu da sürücü tasarımını basitleştirir. Temel avantajı, standart SMD montaj süreçlerinde parlaklık, verimlilik ve kullanım kolaylığı arasında iyi bir denge sunmasıdır. Geniş 120° görüş açısı, dar ışınlı LED'lerden önemli bir farklılaştırıcıdır ve bu da onu spot aydınlatma yerine alan aydınlatması için tercih edilir kılar.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Hangi sürücü akımını kullanmalıyım?

C: Nominal sürekli ileri akım 60 mA'dır. Optimum performans ve ömür için 60 mA'ye ayarlanmış bir sabit akım sürücüsü önerilir. Sıcaklık için güç azaltma eğrilerine danışmadan bu değeri aşmayın.

S: İleri voltaj aralığı neden bu kadar önemli?

A: V_Fsınıfı (örneğin, 3.1-3.2V için 38), birden fazla LED paralel bağlandığında tutarlılığı sağlar. Eşleşen V_Fsınıfları, düzgün akım paylaşımı ve parlaklık elde etmeye yardımcı olur.

S: Işık akısı sınıf kodunu (örneğin, L4) nasıl yorumlamalıyım?

C: Sınıf kodu, o belirli LED grubu için garanti edilen minimum ve maksimum ışık çıkışını belirtir. Daha yüksek bir sınıf (örneğin, L8) seçmek daha yüksek parlaklık garanti eder ancak maliyeti ve bulunabilirliği etkileyebilir.

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

C: Mümkün, ancak önerilmez. İleri voltaj 3.4V kadar yüksek olabilir. 3.3V'luk bir besleme, özellikle daha yüksek V_Fsınıflarındaki birimleri tam olarak açmayabilir. Her zaman LED'in V_F range.

değeri için tasarlanmış bir akım sınırlayıcı devre kullanın.

12. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Dekoratif bir LED şerit aydınlatma tasarımı.

Bir tasarımcı, mimari gizli aydınlatma için esnek bir LED şeridi oluşturmak istiyor. Yeşil rengi, geniş görüş açısı (duvarları eşit şekilde yıkamak için) ve orta güç derecesi (yüksek güçlü LED'lere kıyasla güç kaynağı tasarımını basitleştirdiği için) nedeniyle G67-12S'yi seçiyor.Uygulama:

LED'ler şerit üzerinde her 50mm'de bir yerleştirilir. 12V DC giriş için tasarlanmış, 3 LED artı bir akım sınırlayıcı dirençten oluşan seri gruplar halinde düzenlenirler. Direnç değeri, tipik ileri voltaja (örneğin, 3.2V x 3 = 9.6V) ve istenen 60mA akıma göre hesaplanır: R = (12V - 9.6V) / 0.060A = 40 Ohm. PCB, ısı dağılımı için yeterli bakır alanı içerir. Geniş görüş açısı, ikincil difüzörlere olan ihtiyacı ortadan kaldırarak maliyeti ve karmaşıklığı azaltır. Neme dayanıklı makara paketleme, bileşenlerin pişirme gerektirmeden otomatik montaja hazır gelmesini sağlar.

13. Çalışma Prensibi

G67-12S bir yarı iletken ışık kaynağıdır. Çekirdeği, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) malzemelerinden yapılmış bir çiptir. Diyotun açılma eşiğini (yaklaşık 2.9V) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna karşılık gelir - bu durumda yeşil (515-525 nm). Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülleyici, çipi korur, ışık çıkışını geniş bir ışın haline getirmek için bir lens görevi görür ve fosfor veya diğer malzemeleri içerebilir, ancak tek renkli bir yeşil LED için tipik olarak tamamen şeffaftır.

14. Teknoloji Trendleri

G67-12S gibi bileşenlerle örneklenen orta güç LED segmenti gelişmeye devam etmektedir. Genel endüstri trendleri şunları içerir:Artırılmış Verimlilik:

Çip tasarımı, epitaksi ve paket çıkarma verimliliğindeki sürekli iyileştirmeler, watt başına daha yüksek lümenlere (lm/W) yol açarak aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltır.Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı:

Dalga boyu ve akı için daha sıkı sınıflandırma toleransları standart hale geliyor, bu da manuel sıralama olmadan çoklu LED sistemlerinde daha iyi renk eşleştirmesine olanak tanır.Geliştirilmiş Güvenilirlik:

Paketleme malzemelerindeki (örneğin, yüksek sıcaklık silikonları) ve çip bağlama teknolojilerindeki ilerlemeler, maksimum eklem sıcaklıklarını daha yükseğe çıkarıyor ve operasyonel ömürleri uzatıyor.Küçültme: