İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (HUE)
- 3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması (CAT)
- 3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması (REF)
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği
- 4.2 İleri Akım Azaltma Eğrisi
- 4.3 İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği
- 4.4 Spektrum Dağılımı
- 4.5 Radyasyon Deseni
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Makara ve Şerit Paketleme
- 5.3 Nem Hassasiyeti ve Depolama
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
- 7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 7.2 Işık Kılavuzu Uygulamaları
- 7.3 Devre Tasarım Hususları
- 8. Güvenilirlik Testi
- 9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 10. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma
1. Ürün Genel Bakışı
67-21 serisi, kompakt bir PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde yer alan bir Üstten Görünümlü LED ailesini temsil eder. Bu cihaz, beyaz paket gövdesi ve renksiz, şeffaf pencere merceği ile karakterize edilir. Önemli bir tasarım özelliği, paket içine entegre edilmiş ve ışık eşlemesi ile çıkış verimliliğini optimize etmeye yarayan iç yansıtıcıdır. Bu tasarım, çok geniş bir görüş açısı sağlar ve LED'i ışık kılavuzları kullanan veya geniş aydınlatma desenleri gerektiren uygulamalar için son derece uygun hale getirir. Düşük ileri akım gereksinimi, taşınabilir elektronik cihazlar gibi güç hassasiyeti olan uygulamalar için cazibesini daha da artırır.
Bu LED'in birincil işlevi, optik bir gösterge veya arka aydınlatma kaynağı olarak kullanılmaktır. Paketi, buhar fazlı reflow, kızılötesi reflow ve dalga lehimleme dahil olmak üzere modern, yüksek hacimli montaj süreçleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır. Ayrıca otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumludur ve verimli otomatik montaj için 8mm şerit ve makara üzerinde tedarik edilir.
Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) malzemeler kullanılarak imal edilmiştir ve ilgili RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur; bu da elektronik bileşenler için çağdaş çevresel ve düzenleyici standartları karşıladığını garanti eder.
2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez ve devre tasarımında kaçınılmalıdır.
- Ters Gerilim (VR):5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
- İleri Akım (IF):50mA DC. Sürekli DC akım bu değeri aşmamalıdır.
- Tepe İleri Akımı (IFP):100mA. Bu yalnızca palslı koşullar altında (1kHz'de 1/10 görev döngüsü) izin verilir.
- Güç Dağılımı (Pd):120mW. Bu, VF* IF.
- Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
- Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +100°C.
- Elektrostatik Deşarj (ESD):2000V (İnsan Vücut Modeli). Uygun ESD işleme prosedürleri gereklidir.
- Lehimleme Sıcaklığı:Reflow için, maksimum 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklık profili belirtilmiştir. El lehimlemesi için, 3 saniye boyunca 350°C sınırdır.
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında ve 20mA ileri akım (IF) ile standart test koşulunda ölçülür.
- Işık Şiddeti (IV):Minimum 450 milikandela (mcd) ile maksimum 1120 mcd arasında değişir. Tipik değer bu aralık içindedir. ±%10'luk bir tolerans uygulanır.
- Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve \"geniş görüş açısı\" iddiasını doğrular.
- Tepe Dalga Boyu (λp):591 nm (tipik). Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
- Baskın Dalga Boyu (λd):586 nm ila 594 nm. Bu dalga boyu, algılanan rengi (yumuşak turuncu) tanımlar. ±1 nm'lik sıkı bir tolerans belirtilmiştir.
- Spektral Bant Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Bu, yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.
- İleri Gerilim (VF):20mA'de 1.75V ila 2.35V. Tolerans ±0.1V'dir. Bu parametre, seri direnç değerlerinin ve güç dağılımının hesaplanması için çok önemlidir.
- Ters Akım (IR):5V ters gerilimde maksimum 10 µA.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.
3.1 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (HUE)
Renk tutarlılığını tanımlar. Yumuşak turuncu için 67-21 serisi, dört alt sınıf ile \"F\" kodu altında gruplandırılır:
- DD1: 586 - 588 nm
- DD2: 588 - 590 nm
- DD3: 590 - 592 nm
- DD4: 592 - 594 nm
3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması (CAT)
Parlaklık çıkışını tanımlar. IF=20mA'de dört sınıf tanımlanmıştır:
- U1: 450 - 565 mcd
- U2: 565 - 715 mcd
- V1: 715 - 900 mcd
- V2: 900 - 1120 mcd
3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması (REF)
Devre tasarımını kolaylaştırmak için elektriksel karakteristiği tanımlar. \"B\" grubunda IF=20mA'de üç sınıf vardır:
- 0: 1.75 - 1.95 V
- 1: 1.95 - 2.15 V
- 2: 2.15 - 2.35 V
Belirli kombinasyon (örn., CAT: V2, HUE: DD3, REF: 1) ürün etiketinde ve makarada belirtilir.
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, cihaz davranışını standart olmayan koşullar altında anlamak için gerekli olan çeşitli karakteristik eğriler sağlar.
4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği
Bu eğri, ışık çıkışının akımla arttığını ancak doğrusal olmadığını gösterir. Tasarımcıların parlaklığı verimlilik ve cihaz stresi ile dengeleyen bir çalışma noktası seçmelerine yardımcı olur.
4.2 İleri Akım Azaltma Eğrisi
Bu kritik grafik, maksimum izin verilen sürekli ileri akımın ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak gösterir. Sıcaklık arttıkça, 120mW güç dağılımı limiti içinde kalmak ve aşırı ısınmayı önlemek için maksimum akım azaltılmalıdır. Örneğin, 85°C'de maksimum IF50mA'den önemli ölçüde düşüktür.
4.3 İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği
Bu IV eğrisi, diyodun üstel ilişkisini gösterir. Gerilim akımla artar ve bu ilişki sıcaklığa bağlıdır (25°C'de bir eğri gösterilmiştir).
4.4 Spektrum Dağılımı
Grafik, 591 nm civarında merkezlenmiş tek bir tepe gösterir; tipik 20 nm bant genişliğine sahip monokromatik turuncu yayılımı doğrular.
4.5 Radyasyon Deseni
Bir kutupsal diyagram, geniş 120° görüş açısını görsel olarak doğrular ve geniş alan aydınlatması için uygun, neredeyse Lambert yayılım karakteristikleri gösterir.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
PLCC-2 paketi, yaklaşık 2.0mm (uzunluk) x 1.25mm (genişlik) x 1.1mm (yükseklik) gövde boyutuna sahiptir. Bacak aralığı 1.0mm'dir. PCB ayak izi tasarımı için toleranslı (tipik olarak ±0.1mm) detaylı boyut çizimleri sağlanmıştır. Paket, katotun net bir şekilde tanımlanmasını içerir (genellikle çizimde bir çentik veya yeşil bir işaretle belirtilir).
5.2 Makara ve Şerit Paketleme
Bileşen, otomatik montaj için 8mm taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Makara boyutları standarttır. Her makara 2000 adet içerir. Taşıyıcı şerit boyutları, bileşenin uygun şekilde tutulmasını ve beslenmesini sağlar.
5.3 Nem Hassasiyeti ve Depolama
Bileşenler, reflow lehimleme sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için kritik olan nem emilimini engellemek amacıyla bir nem alıcı ile birlikte nem geçirmez bir alüminyum torbada paketlenmiştir. Torba ilgili ürün bilgileri ile etiketlenmiştir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
Cihaz, standart SMD lehimleme işlemleri için derecelendirilmiştir.
- Reflow Lehimleme:Maksimum 10 saniye boyunca 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklık profili önerilir.
- El Lehimleme:Gerekirse, her bacak için maksimum 3 saniye boyunca 350°C'ye kadar bir lehimleme ucu sıcaklığı kullanılabilir.
- Hem kızılötesi (IR) hem de buhar fazlı reflow teknikleriyle uyumludur.
- Boyut çiziminden önerilen lehim pedi desenini takip etmek, güvenilir lehim bağlantısı oluşumu ve reflow sırasında kendi kendine hizalanma için esastır.
7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları
7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- Otomotiv İç Mekan:Gösterge paneli aletleri, kontrol anahtarları ve durum göstergeleri için arka aydınlatma.
- Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefonlarda, faks makinelerinde ve ağ donanımlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
- Tüketici Elektroniği:Taşınabilir cihazlarda, ev aletlerinde ve ses/video ekipmanlarında güç göstergeleri, düğme arka aydınlatmaları ve durum ışıkları.
- Genel Panel Göstergeleri:Parlak, geniş açılı bir görsel gösterge gerektiren herhangi bir uygulama.
7.2 Işık Kılavuzu Uygulamaları
Geniş görüş açısı ve iç yansıtıcıdan optimize edilmiş ışık eşlemesi, bu LED'i ışık kılavuzları ile kullanım için ideal hale getirir. Tasarım, LED çipinden gelen ışığı verimli bir şekilde yakalar ve minimum kayıpla ışık kılavuzuna yönlendirir; bu da gerçek LED konumundan uzakta parlak ve düzgün aydınlatma sağlar.
7.3 Devre Tasarım Hususları
- Akım Sınırlayıcı Direnç:Bir seri direnç zorunludur. Değeri R = (Vbesleme- VF) / IFkullanarak hesaplayın. Tüm koşullar altında yeterli akımı sağlamak için sınıftan veya veri sayfasından maksimum VFkullanın.
- Güç Dağılımı:Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında (azaltma eğrisine bakın) VF* IFçarpımının 120mW'ı aşmadığından emin olun.
- ESD Koruması:LED kullanıcı temasına maruz kalıyorsa, 2kV HBM derecesi nispeten mütevazı olduğundan, PCB izleri üzerinde temel ESD koruması uygulayın.
8. Güvenilirlik Testi
Ürün, kalite ve uzun ömürlülüğü sağlamak için standart güvenilirlik testlerinden geçer. Test planı, %90 güven düzeyi ve %10 LTPD (Parti Tolerans Yüzdesi Kusurlu) temel alınarak hazırlanmıştır. Belirtilen testlerden biri, numunelerin 6 döngü boyunca minimum 5 saniye süreyle 260°C±5°C'ye maruz bırakıldığı reflow lehimleme direncidir.
9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: 5V besleme için hangi direnci kullanmalıyım?
C: Maksimum VF2.35V ve hedef IF20mA kullanarak: R = (5V - 2.35V) / 0.02A = 132.5Ω. Standart bir 130Ω veya 150Ω direnç uygun olacaktır. Gerçek akımı her zaman ölçülen VF.
S: Bu LED'i 3.3V mikrodenetleyici pini ile sürebilir miyim?
C: Muhtemelen, ancak LED'in gerçek VFdeğerine bağlıdır. Eğer VF2.35V'a yakınsa, 3.3V kaynaktan gelen bir akım sınırlayıcı direnç üzerindeki voltaj düşümü çok küçük olacak ve bu da akım kontrolünü kesin olmayan ve VFdeğişimlerine duyarlı hale getirecektir. 3.3V sistemler için daha düşük VFsınıfı veya özel bir sürücü devresi önerilir.
S: Sıcaklık parlaklığı nasıl etkiler?
C: Çoğu LED gibi, jonksiyon sıcaklığı arttıkça ışık şiddeti azalır. Azaltma eğrisi, ısıyı yönetmek için yüksek ortam sıcaklıklarında daha düşük akım gerektirerek bunu dolaylı olarak yansıtır. Sabit parlaklık için, termal yönetim veya geri besleme gerekebilir.
S: Bu ürün açık hava kullanımı için uygun mudur?
C: Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) çoğu açık hava koşulunu kapsar. Ancak, paket özellikle su geçirmezlik veya UV direnci için derecelendirilmemiştir. Doğrudan açık havada maruziyet için ek çevresel koruma (konformal kaplama, sızdırmaz muhafaza) gerekli olacaktır.
10. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma
PLCC-2 paketindeki 67-21 serisi, geniş açı performansına güçlü bir vurgu yapan, genel amaçlı, uygun maliyetli bir gösterge LED'i olarak konumlanır. Daha küçük çip LED'lere (örn., 0402, 0603) kıyasla, daha büyük çipi ve entegre yansıtıcısı sayesinde önemli ölçüde daha yüksek ışık çıkışı ve daha geniş görüş açısı sunar. Geleneksel \"yuvarlak kubbe\" LED'lere kıyasla, modern, ince elektronik cihazlar için uygun çok daha düşük bir profil sunar. Temel farklılaştırıcısı, iyi parlaklık, çok geniş görüş açısı ve otomatik SMT montajı ile uyumluluğun birleşimidir; bu da onu geniş, eşit aydınlatma istenen hem gösterge hem de ışık kılavuzu arka aydınlatma görevleri için çok yönlü bir seçim haline getirir.
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. |