P-LCC-2 Mavi LED Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - İleri Gerilim 2.7-3.5V - Işık Şiddeti 285mcd'ye Kadar - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, P-LCC-2 paketinde bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in özelliklerini detaylandırır. Bu bileşenin temel işlevi, optik bir gösterge veya arka ışık kaynağı olarak kullanılmaktır. Temel avantajları, renksiz şeffaf pencereli kompakt beyaz paketinden kaynaklanır ve bu da 120 derecelik geniş bir görüş açısı sağlar. Işık eşlemesi için optimize edilmiş bir iç reflektör içeren bu tasarım, onu ışık kılavuzu ve ışık borusu uygulamaları için özellikle uygun kılar. Hedef pazarlar arasında telekomünikasyon ekipmanları (telefon/faks makinelerindeki göstergeler için), LCD arka aydınlatma için tüketici elektroniği, anahtar aydınlatması ve güvenilir, tutarlı ışık çıkışının gerektiği genel amaçlı gösterge kullanımı yer alır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, aşağıdaki mutlak limitler dahilinde güvenilir bir şekilde çalışacak şekilde tasarlanmıştır; bu limitlerin ötesinde kalıcı hasar meydana gelebilir. Maksimum ters gerilim (V_R) 5V'dur. Sürekli ileri akım (I_F) 25mA'yi geçmemelidir, ancak darbe koşullarında (görev döngüsü 1/10, 1kHz) 100mA'lik bir tepe ileri akımı (I_FP) kabul edilebilir. Maksimum güç dağılımı (P_d) 95mW'dir. Bileşen, İnsan Vücudu Modeli (HBM) başına 2000V'luk bir elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı (T_opr) -40°C ile +85°C arasındadır ve -40°C ile +90°C arasında saklanabilir (T_stg). Lehimleme sıcaklığı limitleri, reflow (260°C, 10 saniye) ve el lehimlemesi (350°C, 3 saniye) için tanımlanmıştır.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, I_F = 20mA standart test koşulunda ve 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ölçülür. Işık şiddeti (I_V), sınıflandırma sistemi tarafından tanımlanan, minimum 90 milikandela (mcd) ve maksimum 285 mcd olan tipik bir aralığa sahiptir. Mavi varyant için baskın dalga boyu (λ_d) 464 nm ile 472 nm arasında belirtilmiştir, tipik tepe dalga boyu (λ_p) ise yaklaşık 468 nm civarındadır. Spektral bant genişliği (Δλ) tipik olarak 25 nm'dir. LED'i 20mA'de sürmek için gereken ileri gerilim (V_F), minimum 2.70V ile maksimum 3.50V arasında değişir. Toleranslar belirtilmiştir: ışık şiddeti için ±%11, ileri gerilim için ±0.1V ve tepe dalga boyu için ±1nm.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıkışı, minimum değerleri 90 mcd (Q2) ile 225 mcd (S2) arasında ve maksimum değerleri 112 mcd (Q2) ile 285 mcd (S2) arasında değişen beş sınıfa (Q2, R1, R2, S1, S2) ayrılır; tümü I_F=20mA'de ölçülür.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Mavi renk (Grup F), dört dalga boyu sınıfına daha ayrılır: AA1 (464-466 nm), AA2 (466-468 nm), AA3 (468-470 nm) ve AA4 (470-472 nm). Bu, tasarımcıların çok spesifik renk noktalarına sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, genel 2.70V ile 3.50V aralığında dört gruba (10, 11, 12, 13) ayrılır; her sınıf 0.2V'lik bir aralığı kapsar (örneğin, Sınıf 10: 2.70-2.90V). Bu, verimli akım sınırlama devreleri tasarlamak ve çoklu LED dizilerinde tekdüze parlaklık sağlamak için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar.

4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının ileri akımla arttığını ancak doğrusal olmadığını gösterir. Tasarımcıların LED'i standart 20mA'nin üstünde veya altında sürerken verimlilik ödünleşimini anlamalarına yardımcı olur.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

Işık şiddeti, ortam sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için çok önemlidir, çünkü performansı ve ömrü korumak için gerekli güç azaltmayı gösterir.

4.3 İleri Akım Güç Azaltma Eğrisi

Bu grafik, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Aşırı ısınmayı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için, 25°C'nin üzerinde çalışırken akım azaltılmalıdır.

4.4 İleri Akım - İleri Gerilim

IV eğrisi, akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir; bu, uygun sürücü topolojisini (sabit akım vs. direnç tabanlı) seçmek için temeldir.

4.5 Spektrum Dağılımı

Spektral çizim, tanımlanmış bir bant genişliği ile 468 nm civarında merkezlenmiş monokromatik mavi ışık çıkışını doğrular; bu, renk hassasiyeti olan uygulamalar için önemlidir.

4.6 Radyasyon Diyagramı

Bu kutupsal çizim, 120° görüş açısına sahip geniş, Lambert benzeri yayılım modelini görsel olarak doğrular ve ışık şiddetinin uzamsal olarak nasıl dağıldığını gösterir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

P-LCC-2 paketi kompakt bir ayak izine sahiptir. Ana boyutlar arasında yaklaşık 3.2mm uzunluk ve 2.8mm genişlikte bir gövde boyutu ve 1.9mm yükseklik yer alır. Katot, paket üzerinde bir çentik veya yeşil bir işaretle tanımlanır. Detaylı çizimler, PCB tasarımı için pad düzeni önerilerini, land pattern ve lehim maskesi tanımlarını belirtir; aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Makara ve Şerit Boyutları

Bileşen, otomatik pick-and-place montajı için 8mm taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Makara boyutları ve şerit yuva özellikleri, standart SMT ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için sağlanır. Her makara 2000 adet içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

LED, buhar fazlı reflow, kızılötesi reflow ve dalga lehimleme prosesleriyle uyumludur. Reflow lehimleme için kritik parametre, maksimum 10 saniye için 260°C'lik bir tepe sıcaklığıdır. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve temas süresi pad başına 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Lehimleme sırasında ve sonrasında paket üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçınmak çok önemlidir. Cihaz, kurşunsuz ve RoHS uyumlu olarak derecelendirilmiştir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, nem hassas cihazlar (MSD) oldukları için depolama ve taşıma sırasında nemden korumak amacıyla nem geçirmez bariyer torbalarda kurutucu ile paketlenir. Makara üzerindeki ürün etiketi, Işık Şiddeti Sıralaması (CAT), Baskın Dalga Boyu Sıralaması (HUE) ve İleri Gerilim Sıralaması (REF) için kodlar içerir; bu kodlar doğrudan sınıflandırma bilgilerine karşılık gelir. Parça numarası 67-11/BHC-FQ2S1F/2T, bu sınıf seçimlerini kodlar (örneğin, F dalga boyu grubu için, Q2/S1 şiddet için, vb.).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Tüketici elektroniği, telekom cihazları ve endüstriyel panellerde güç, bağlantı veya fonksiyon durum ışıkları için idealdir.
• Arka Aydınlatma:Küçük LCD ekranların, tuş takımı sembollerinin veya membran anahtarların kenardan veya doğrudan aydınlatılması için uygundur.
• Işık Kılavuzları/Boruları:Geniş görüş açısı ve şeffaf paket, ışığı bir ön panele yönlendiren plastik ışık boruları için mükemmel bir nokta kaynağı yapar.
• Genel Aydınlatma:Düşük seviyeli dekoratif veya fonksiyonel aydınlatma için diziler halinde kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı ayarlamak için her zaman bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini, besleme gerilimi ve sınıfın maksimum V_F'sine (örneğin, 3.5V) dayanarak hesaplayın; böylece en kötü durum koşullarında akımın asla 25mA'yi geçmemesini sağlayın.
• Termal Yönetim:Yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın sürekli çalışma için, PCB termal rahatlatma düşünün ve yakına başka ısı kaynakları yerleştirmekten kaçının. Akım güç azaltma eğrisine uyun.
• Optik Tasarım:120° görüş açısından yararlanın. Işık borusu uygulamaları için, boru malzemesi ve geometrisinin bu geniş yayılım modelini verimli bir şekilde yakalayacak ve iletecek şekilde tasarlandığından emin olun.
• ESD Koruması:Cihazda dahili ESD koruması (2000V HBM) olsa da, işleme ve montaj sırasında standart ESD önlemlerinin uygulanması yine de önerilir.

9. Teknik Karşılaştırma

5mm delikli tip gibi eski LED paketleriyle karşılaştırıldığında, bu P-LCC-2 SMD LED önemli avantajlar sunar: daha yüksek yoğunluklu tasarımlara olanak tanıyan çok daha küçük bir ayak izi, tam otomatik montajla uyumluluk sayesinde maliyeti düşürme ve daha ince nihai ürünler için daha düşük profil. Geniş görüş açısı, dar açılı SMD LED'lere karşı temel bir farklılaştırıcıdır; bu da ikincil optikler olmadan eksen dışı açılardan görünürlük gerektiren uygulamalarda üstünlük sağlar. Tanımlanmış sınıflandırma yapısı, sınıflandırılmamış LED'lere göre daha sıkı performans kontrolü sağlar ve üretim serilerinde renk ve parlaklık tutarlılığını garanti eder.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i doğrudan 5V beslemeden sürebilir miyim?

C: Hayır. İleri gerilim sadece 2.7-3.5V'dur. Doğrudan 5V'a bağlamak aşırı akıma neden olur ve LED'i tahrip eder. Bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme ve tipik V_F=3.2V ile, I_F=20mA hedeflemek için (5V - 3.2V) / 0.02A = 90Ω'luk bir direnç gerektirir.

S: Işık şiddetinde neden bu kadar geniş bir aralık var (90 ila 285 mcd)?

C: Bu aralık, tüm üretim sınıflarındaki toplam yayılımı temsil eder. Sipariş verirken belirli bir sınıf belirterek (örneğin, S1: 180-225 mcd), uygulamanız için çok daha dar bir parlaklık aralığında LED'ler garanti edebilirsiniz.

S: Bir soğutucu gerekli mi?

C: Belirtilen sıcaklık aralığında 20mA veya altında çalışma için, tek bir LED için genellikle özel bir soğutucu gerekmez. Ancak, PCB bakır padleri yoluyla termal yönetim, diziler veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışma için önemli hale gelir.

S: Katodu nasıl tanımlarım?

C: Katot, paket üzerinde işaretlenmiştir. Tanımlama özelliğini (genellikle katot tarafında yeşil bir nokta veya bir çentik) gösteren paket boyut çizimine bakın.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için durum göstergesi paneli tasarlama.Panelin, ışık boruları kullanılarak arkadan aydınlatılması gereken dört simgesi (Güç, İnternet, Wi-Fi, Ethernet) vardır. Tasarımcı bu P-LCC-2 mavi LED'i seçer. Yeterli parlaklık sağlamak için S1 şiddet sınıfını ve tutarlı bir mavi ton elde etmek için AA2 dalga boyu sınıfını seçer. PCB üzerinde, dört LED, kalıplanmış ışık borularının giriş noktalarının hemen altına yerleştirilir. Seçilen gerilim sınıfının maksimum V_F'si ve 3.3V sistem rayına dayalı basit bir direnç hesaplaması kullanılarak, 18mA'lik bir sabit akım seçilir (marj için 20mA maksimumun biraz altında). Geniş 120° görüş açısı, ışığın ışık borusuna verimli bir şekilde bağlanmasını sağlar ve simge üzerinde iyi eksen dışı görünürlük sağlayarak eşit aydınlatma sağlar. SMD paketi, kompakt bir PCB düzeni ve otomatik montaj olanağı sağlar.

12. Prensip Tanıtımı

Bu LED, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çip temel alır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken malzemenin aktif bölgesi içinde yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir - bu durumda mavi. Çipte üretilen ışık daha sonra paket aracılığıyla çıkarılır. Renksiz şeffaf epoksi reçine bir lens görevi görür ve iç reflektör yapısı ("iç reflektör" olarak bahsedilir), dahili olarak üretilen ışığın daha fazlasını paketin üstünden dışarı yönlendirmeye yardımcı olarak verimliliği artırır ve geniş görüş açısını oluşturur.

13. Gelişim Trendleri

Bunun gibi gösterge LED'lerindeki trend, daha yüksek verimliliğe (mA başına daha fazla ışık çıkışı) doğru devam etmektedir; bu da güç tüketimini ve ısı üretimini azaltır. Paket boyutları da daha da küçülmekte, daha da minyatürleşmiş elektroniklere olanak sağlamaktadır. Tüketici elektroniği gibi tekdüze görünümün kritik olduğu uygulamaların taleplerini karşılamak için daha sıkı sınıflandırma ve daha iyi renk tutarlılığına artan bir vurgu vardır. Ayrıca, sürücü elektroniğinin veya koruma özelliklerinin doğrudan LED paketine entegrasyonu, son kullanıcılar için devre tasarımını basitleştirmek amacıyla devam eden bir gelişim alanıdır. Mavi LED'ler için temel InGaN teknolojisi olgunlaşmıştır, ancak aşırı sıcaklıklarda gelişmiş güvenilirlik ve performans için iyileştirilmeye devam etmektedir.