İçindekiler
- 1. Ürüne Genel Bakış
- 1.1 Ana Özellikler
- 1.2 Uygulamalar
- 2. Teknik Parametrelerin Detaylı Analizi
- 2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler (Tablo 1-1)
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler (Tablo 1-2)
- 3. Gruplama Sistemi
- 4. Performans Eğrileri Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Kutuplama ve Lehim Desenleri
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili
- 6.2 El Lehimleme ve Onarım
- 6.3 Kullanım Önlemleri
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Önerileri
- 9. Güvenilirlik ve Test
- 10. Kullanım ve Depolama Önlemleri
- 11. LED Çalışma Prensipleri
- 12. Gelişim Trendleri
- 13. Sıkça Sorulan Sorular
- 14. Pratik Uygulama Örnekleri
- LED Spesifikasyon Terminolojisi
- Fotoelektrik Performans
- Elektrik Parametreleri
- Termal Yönetim ve Güvenilirlik
- Ambalaj ve Malzemeler
- Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
- Test ve Sertifikasyon
1. Ürüne Genel Bakış
Bu teknik şartname, 1.6 mm × 0.8 mm × 0.7 mm kompakt paket boyutlarına sahip bir yüzey montaj sarı-yeşil LED'i tanımlamaktadır. LED, 567.5 nm ile 575.0 nm arasında baskın dalga boyu aralığı sağlayan sarı-yeşil bir çip kullanılarak üretilmiştir. Genel optik gösterge, anahtar ve sembol ekranı ve diğer yaygın uygulamalar için tasarlanmıştır. LED, 140°'lik son derece geniş bir görüş açısına sahip olup, homojen ışık dağılımı gerektiren uygulamalar için uygundur. RoHS uyumludur ve nem hassasiyet seviyesi 3'tür, standart SMT montaj ve yeniden akış lehimleme işlemleriyle uyumluluğu sağlar.
1.1 Ana Özellikler
- Geniş ışık dağılımı için son derece geniş görüş açısı (2θ1/2 = 140°).
- Tüm SMT montaj ve lehim işlemlerine uygundur.
- Nem hassasiyet seviyesi: Seviye 3 (MSL3).
- RoHS uyumlu, çevre dostu.
1.2 Uygulamalar
- Optik göstergeler (örneğin durum ışıkları, arka aydınlatma).
- Anahtarlar, semboller ve ekranlar.
- Genel amaçlı aydınlatma ve sinyalizasyon.
2. Teknik Parametrelerin Detaylı Analizi
Aksi belirtilmediği sürece, elektriksel ve optik özellikler Ts = 25 °C ortam sıcaklığında ve 20 mA ileri akımda belirtilmiştir.
2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler (Tablo 1-1)
- İleri Gerilim (VF):LED altı voltaj grubuna ayrılmıştır: B1 (1.8-1.9 V), B2 (1.9-2.0 V), C1 (2.0-2.1 V), C2 (2.1-2.2 V), D1 (2.2-2.3 V), D2 (2.3-2.4 V). Tipik olarak ileri gerilim 1.8 V ile 2.4 V arasındadır.
- Baskın Dalga Boyu (λD):Üç gruba ayrılmıştır: B20 (567.5-570.0 nm), C10 (570.0-572.5 nm), C20 (572.5-575.0 nm). Tipik yarı bant genişliği (spektral yarı bant genişliği) 15 nm'dir.
- Işık Şiddeti (IV):Dört gruba ayrılmıştır: B00 (12-18 mcd), C00 (18-28 mcd), D00 (28-43 mcd), E00 (43-65 mcd). Ölçümler 20 mA'de yapılmıştır.
- Görüş Açısı:2θ1/2 = 140° tipik.
- Ters Akım (IR):VR = 5 V'de maksimum 10 μA.
- Termal Direnç (RTHJ-S):Maksimum 450 °C/W (birleşim noktasından lehim noktasına).
2.2 Mutlak Maksimum Değerler (Tablo 1-2)
| Parametre | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Güç Dağıtımı | Pd | 72 | mW |
| İleri Akım | IF | 30 | mA |
| Tepe İleri Akımı (Darbe) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 2000 | V |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Birleşim Sıcaklığı | Tj | 95 | °C |
Bu sınırlar anlık olarak bile aşılmamalıdır. Darbe koşulları: 1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği.
3. Gruplama Sistemi
LED, müşterilere tutarlı performans sağlamak için birden fazla gruba ayrılmıştır:
- Gerilim Grupları:B1, B2, C1, C2, D1, D2 – 1.8 V ile 2.4 V arasını 0.1 V adımlarla kapsar.
- Dalga Boyu Grupları:B20, C10, C20 – 567.5 nm ile 575.0 nm arasını 2.5 nm adımlarla kapsar.
- Işık Şiddeti Grupları:B00, C00, D00, E00 – 12 mcd ile 65 mcd arasını kapsar.
Bu gruplama, müşterilerin belirli uygulamaları için sıkı kontrol edilen elektriksel ve optik performansa sahip LED'ler seçmesine olanak tanır.
4. Performans Eğrileri Analizi
Tipik optik karakteristik eğrileri (Şekil 1-6 ila Şekil 1-12), LED'in çeşitli koşullar altındaki davranışı hakkında bilgi sağlar:
- İleri Gerilim vs. İleri Akım (Şekil 1-6):Üstel ilişkiyi gösterir; akım arttıkça gerilim artar.
- İleri Akım vs. Bağıl Işık Şiddeti (Şekil 1-7):Bağıl ışık şiddeti ileri akımla birlikte artar, çalışma aralığında neredeyse doğrusaldır.
- Pin Sıcaklığı vs. Bağıl Işık Şiddeti (Şekil 1-8):Pin sıcaklığı arttıkça, radyasyon verimliliğinin azalması nedeniyle ışık şiddeti düşer.
- Pin Sıcaklığı vs. İleri Akım (Şekil 1-9):Derating eğrisi – yüksek sıcaklıklarda izin verilen maksimum akım azalır.
- İleri Akım vs. Baskın Dalga Boyu (Şekil 1-10):Dalga boyu akımla hafifçe kayar (yüksek akımlarda kırmızıya kayma).
- Bağıl Işık Şiddeti vs. Dalga Boyu (Şekil 1-11):Spektral dağılım, yaklaşık 570 nm'de bir tepe noktası ve ~15 nm yarı bant genişliği gösterir.
- Radyasyon Deseni (Şekil 1-12):Geniş açısal dağılım (140°), homojen ışık emisyonu sağlar.
Bu eğriler, tasarımcıların LED performansını farklı termal ve elektriksel koşullarda tahmin etmelerine yardımcı olur.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
LED paketi 1.6 mm (uzunluk) × 0.8 mm (genişlik) × 0.7 mm (yükseklik) boyutlarındadır. Aksi belirtilmedikçe toleranslar ±0.2 mm'dir. Alt görünüm iki pedi gösterir: Ped 1 (katot) ve Ped 2 (anot), kutuplama işaretleri ile. Önerilen lehim pedlerinin boyutları: her ped 0.8 mm × 0.8 mm, merkezler arası 2.4 mm mesafe.
5.2 Kutuplama ve Lehim Desenleri
Kutuplama, paket üzerindeki bir çentik ile belirtilmiştir (Şekil 1-4). Yerleştirme sırasında doğru yönlendirme sağlanmalıdır. Önerilen lehim arazi deseni (Şekil 1-5), güvenilir lehim bağlantıları ve uygun ısı dağılımı elde edilmesine yardımcı olur.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili
Önerilen yeniden akış lehimleme profili (Şekil 3-1) aşağıdaki gibidir:
- Ortalama yükselme hızı: ≤3 °C/s (Tsmax'ten TP'ye).
- Ön ısıtma: 150 °C ila 200 °C, 60-120 s.
- 217 °C (TL) üzerinde kalma süresi: ≤60 s.
- Tepe sıcaklığı (TP): 260 °C, tepe noktasının 5 °C yakınında kalma süresi (tp) ≤30 s.
- Soğutma hızı: ≤6 °C/s.
- 25 °C'den tepe noktasına toplam süre: ≤8 dakika.
Yeniden akış lehimleme işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır. İki lehimleme işlemi arasında 24 saatten fazla süre geçerse, LED'ler nem emebilir ve hasar görebilir.
6.2 El Lehimleme ve Onarım
El lehimleme: havya sıcaklığı ≤300 °C, süre ≤3 saniye, yalnızca bir kez. Onarımdan kaçınılmalıdır; gerekirse çift başlı havya kullanın ve LED özellikleri üzerindeki etkiyi önceden doğrulayın.
6.3 Kullanım Önlemleri
- LED'leri bükülmüş PCB'lere monte etmeyin.
- Soğutma sırasında mekanik stres veya titreşim uygulamayın.
- Lehimlemeden sonra hızlı soğutmadan kaçının.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
LED'ler taşıyıcı bant ve makara içinde paketlenmiştir. Standart miktar: makara başına 4000 adet. Taşıyıcı bant boyutları Şekil 2-1'de gösterildiği gibidir (adım 4.0 mm, genişlik 8.0 mm). Makara (Şekil 2-2) dış çapı 178 mm ±1 mm'dir. Nem bariyerli torba, kurutucu ve nem göstergesi kartı ile birlikte kullanılır. Etiket (Şekil 2-3) parça numarası, teknik şartname numarası, parti numarası, ışık akısı, renklilik, ileri gerilim, dalga boyu, miktar ve tarih için grup kodlarını içerir. Dış karton kutu boyutları sağlanmıştır (Şekil 2-5).
8. Uygulama Önerileri
Tipik uygulamalar arasında tüketici elektroniğinde optik göstergeler, otomotiv iç aydınlatması, anahtarlar için arka aydınlatma ve genel tabelalar bulunur. Geniş görüş açısı sayesinde, bu LED'ler birçok açıdan görülmesi gereken durum ışıkları için idealdir. En iyi performans için yeterli ısı emilimi sağlayın ve ileri akımı ≤30 mA (veya termal koşullara bağlı olarak daha düşük) ile sınırlayın. Seri olarak akım sınırlama dirençleri kullanın.
9. Güvenilirlik ve Test
LED, standart güvenilirlik testlerine göre kalifiye edilmiştir (Tablo 2-3):
- Yeniden Akış: 260°C maks, 2 kez, 22 adet, 0/1 kabul/red.
- Sıcaklık Döngüsü: -40°C ila 100°C, 100 döngü, 22 adet.
- Termal Şok: -40°C ila 100°C, 300 döngü, 22 adet.
- Yüksek Sıcaklık Depolama: 100°C'de 1000 saat, 22 adet.
- Düşük Sıcaklık Depolama: -40°C'de 1000 saat, 22 adet.
- Ömür Testi: 25°C, 20 mA, 1000 saat, 22 adet.
Arıza kriterleri: ileri gerilim >1.1× ÜSL, ters akım >2.0× ÜSL, ışık akısı<0.7× LSL.
10. Kullanım ve Depolama Önlemleri
- Ortam ve eşleşen malzemelerdeki kükürt içeriği 100 ppm'i aşmamalıdır.
- Dış malzemelerdeki brom ve klor içeriği: tek bir element<900 ppm, toplam<1500 ppm.
- Silikon kapsülleyiciye nüfuz ederek renk değişimine neden olabilecek uçucu organik bileşiklerden (VOC) kaçının.
- ESD hassasiyeti: kullanım sırasında uygun ESD koruması kullanın.
- Açmadan önce depolama: ≤30°C, ≤75% RH, üretim tarihinden itibaren 1 yıl içinde. Açtıktan sonra: ≤30°C, ≤60% RH, 168 saat. Aşılırsa, kullanmadan önce 60±5°C'de ≥24 saat fırınlayın.
11. LED Çalışma Prensipleri
Bu LED, galyum fosfit (GaP) sarı-yeşil bir çipe dayanmaktadır. İleri akım uygulandığında, PN birleşiminde elektronlar ve boşluklar birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır (elektrolüminesans). Dalga boyu (renk), yarı iletken bant aralığı tarafından belirlenir. Geniş görüş açısı, paket tasarımı ve kapsülleme ile elde edilir.
12. Gelişim Trendleri
SMT LED'ler, verimliliği artırırken boyut olarak küçülmeye devam etmektedir. Bu 1.6×0.8×0.7 mm paket, yaygın bir minyatür formatı temsil etmektedir (0603 imperial'e benzer). Gelecekteki trendler arasında daha yüksek ışık verimliliği, daha sıkı gruplama ve daha yüksek akım çalışması için gelişmiş termal yönetim yer almaktadır. RoHS ve çevre düzenlemelerinin benimsenmesi, kurşunsuz lehimleme ve halojensiz malzemelerin kullanımını teşvik etmektedir.
13. Sıkça Sorulan Sorular
S: Önerilen çalışma akımı nedir?
C: Sürekli çalışma için 20 mA tipiktir. Maksimum 30 mA'dır. Akımı sınırlamak için bir direnç kullanın.
S: Kullanılmayan LED'leri nasıl saklamalıyım?
C: Depolama koşullarına uyun: ≤30°C, ≤75% RH. 1 yıl içinde kullanın. Açtıktan sonra 168 saat içinde kullanın veya kullanmadan önce fırınlayın.
S: Bu LED'i dış mekan uygulamalarında kullanabilir miyim?
C: Çalışma sıcaklık aralığı -40°C ila +85°C'dir, ancak LED, uygun konformal kaplama olmadan doğrudan neme maruz kalma için derecelendirilmemiştir.
S: Tipik kullanım ömrü nedir?
C: Güvenilirlik testi, 20 mA, 25°C'de 1000 saatlik ömür testini içerir. Tipik kullanım ömrü, çalışma koşullarına bağlı olarak çok daha uzundur (örneğin 50.000 saat).
14. Pratik Uygulama Örnekleri
Örnek 1: Ağ anahtarındaki bir durum göstergesi. 5 V kaynakla ~20 mA ileri akım elde etmek için 150 Ω seri direnç kullanın. Geniş görüş açısı, ekipmanın her tarafından görünürlük sağlar.
Örnek 2: Bir buton sembolü için arka aydınlatma. Sarı-yeşil renk iyi kontrast sağlar. Sıcaklık boyunca sabit parlaklık sağlamak için sabit akım sürücüsü kullanın.
Örnek 3: Otomotiv iç ortam aydınlatması (güvenlik kritik değil). Kompakt boyut, dar alanlara yerleştirilmesine olanak tanır. PCB bakır izleri aracılığıyla termal yönetimi sağlayın.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |