Top View LED 45-11 Serisi Teknik Veri Sayfası - Paket 3.2x2.8x1.9mm - Voltaj 2.7-3.5V - Mavi Renk - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

45-11 serisi, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir Üstten Görünümlü LED ailesini temsil eder. Bu bileşenler, geniş ve düzgün bir ışık çıktısı sağlayan renksiz şeffaf bir pencereye sahip, kompakt bir P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) paketinde yer alır. Bu serinin temel tasarım avantajı, paket içine entegre edilmiş bir ara yansıtıcı sayesinde elde edilen optimize edilmiş ışık kuplajıdır. Bu özellik, geniş bir görüş açısı ile birleştiğinde, bu LED'leri ışık kaynağından görüntüleme noktasına verimli ışık iletiminin kritik olduğu ışık kılavuzları ile kullanım için özellikle uygun kılar.

Seri, yumuşak turuncu, yeşil, mavi ve sarı dahil olmak üzere çeşitli renklerde mevcuttur ve bu spesifik veri sayfası mavi varyantı detaylandırmaktadır. Bu cihazların temel bir özelliği düşük akım gereksinimidir; bu da onları taşınabilir tüketici elektroniği, elde taşınan cihazlar ve güç tüketimini en aza indirmenin öncelikli olduğu herhangi bir sistem gibi güce duyarlı uygulamalar için ideal kılar. Paketin kendisi beyazdır, bu da ışık yansımasına ve genel parlaklığa yardımcı olur.

1.1 Temel Özellikler ve Uygunluk

Cihaz, modern elektronik montaj ve güvenilirlik için birkaç önemli özellik içerir:

• Paket: Beyaz gövde ve renksiz şeffaf pencereye sahip P-LCC-2.
• Görüş Açısı: Geniş 120 derecelik yarı yoğunluk açısı (2θ1/2), çok çeşitli pozisyonlardan görünürlüğü garanti eder.
• Üretim Uyumluluğu: Bileşen, buhar fazlı reflow, kızılötesi reflow ve dalga lehimleme işlemleriyle tamamen uyumludur. Ayrıca otomatik pick-and-place ekipmanları ile kullanılmak üzere tasarlanmış olup, verimli montaj için 8mm şerit ve makara üzerinde tedarik edilir.
• Çevresel ve Düzenleyici Uyumluluk: The product is Pb-free (lead-free), complies with the EU REACH regulation, and meets halogen-free requirements (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is also qualified according to the AEC-Q101 standard for automotive-grade components.
• ESD Koruması: 2000V'a kadar (İnsan Vücudu Modeli) yerleşik Elektrostatik Deşarj koruması, işleme sağlamlığını artırır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Özelliklerin kombinasyonu, 45-11 serisini çok çeşitli uygulamalar için konumlandırmaktadır:

• Telecommunications: Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve klavye arka aydınlatması.
• Ekran Arka Aydınlatması: LCD paneller, anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma.
• Işık Kılavuzu Sistemleri: Optimize edilmiş ışık eşlemesi ve geniş açı, onu ışık kılavuzu uygulamaları için mükemmel bir kaynak yapar.
• Genel Amaçlı Göstergeler: Güvenilir ve parlak bir gösterge gerektiren herhangi bir uygulama.
• Otomotiv İç Aydınlatma: Özellikle, AEC-Q101 kalifikasyonundan yararlanarak gösterge paneli arka aydınlatması gibi uygulamalar için belirtilmiştir.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, mavi 45-11 LED için belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin ayrıntılı, nesnel bir analizini sunar.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garantisi yoktur ve devre tasarımında kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R): 5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, jonksiyon çökmesine neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F): 30 mA. Sürekli olarak uygulanabilen maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akım (I_FP): 100 mA. Bu yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsü ile darbe koşullarında izin verilir. Çoğullama veya kısa süreli yüksek parlaklık darbeleri için kullanışlıdır.
• Güç Dağılımı (P_d): 120 mW. Paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç, İleri Yön Gerilimi (V_F) × İleri Yön Akımı (I_F) olarak hesaplanır.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C. Cihazın çalışması için belirtilen ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı: Montaj için termal profilleri belirtir: yeniden akış sırasında 10 saniye boyunca 260°C veya elle lehimleme için 3 saniye boyunca 350°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, ortam sıcaklığının (T_a) 25°C ve ileri akımın (I_F) 20 mA, aksi belirtilmedikçe. Toleranslar açıkça tanımlanmıştır.

• Işık Şiddeti (I_v): Minimum 225 mcd'den maksimum 565 mcd'ye kadar değişir, tipik değer sınıflandırma sistemi ile belirtilir. Tolerans ±%11'dir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 120 derece (tipik). Bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p): 468 nm (tipik). Spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 464 nm ila 472 nm. Bu, insan gözü tarafından algılanan ve rengi tanımlayan tek dalga boyudur. Tolerans ±1 nm'dir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): 25 nm (tipik). Maksimum yoğunluğunun yarısındaki emisyon spektrumunun genişliği (FWHM).
• İleri Yönlü Voltaj (V_F): 2.70 V ile 3.50 V arasında, I_F=20mA. Tolerans ±0.05V'dur. Bu aralık, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritik öneme sahiptir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans gruplarına ayrılır. 45-11 serisi, ışık şiddeti, baskın dalga boyu ve ileri yönlü gerilim için üç boyutlu bir binning sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Gruplandırması

LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört gruba (S2, T1, T2, U1) ayrılır.

• Bin S2: 225 mcd (Min) ila 285 mcd (Max)
• Bin T1: 285 mcd'den 360 mcd'ye
• Bin T2: 360 mcd'den 450 mcd'ye
• Bin U1: 450 mcd ila 565 mcd

Belirli cihaz kodu "45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM", ışık şiddeti için U1 bin aralığına düştüğünü gösterir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

Mavi LED'ler (F Grubu) gruplandırılır ve hassas renk kontrolü için dört gruba (AA1'den AA4'e) ayrılır.

• AA1 Grubu: 464 nm'den 466 nm'ye
• Bin AA2: 466 nm'den 468 nm'ye
• Bin AA3: 468 nm'den 470 nm'ye
• Bin AA4: 470 nm'den 472 nm'ye

"B7C" kodu muhtemelen F Grubu içindeki belirli bir dalga boyu bandına karşılık gelir.

3.3 Forward Voltage Binning

İleri voltaj, 2.70V ila 3.50V arasındaki genel aralıkta sekiz kategoriye (34 ila 41 arası Bantlar) ayrılır. Her bandın adım aralığı 0.1V'dur.

• Örnek Kutu 34: 2.70V ila 2.80V
• Örnek Kutu 35: 2.80V ila 2.90V
• ... kadar Bin 41: 3.40V ila 3.50V

Parça numarasındaki "B14" kodu, ileri voltaj aralığını belirtir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, standart olmayan koşullar altında cihaz davranışını anlamak için gerekli olan birkaç tipik karakteristik eğri içerir.

4.1 Forward Current vs. Forward Voltage (I-V Curve)

Bu eğri, akım ve voltaj arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Tipik bir mavi InGaN LED için açılma voltajı yaklaşık 2.7V-2.8V'dir, ardından voltajdaki küçük bir artışla akım hızla yükselir. Bu, aşırı akımdan kaynaklanan termal kaçışı önlemek için LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı cihazın (direnç veya sabit akım sürücüsü gibi) kritik önemini vurgular.

4.2 İleri Yöndeki Akıma Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Bu grafik, tipik çalışma aralığında (örneğin, 30-40 mA'ya kadar) ışık çıkışının ileri yöndeki akımla yaklaşık olarak orantılı olduğunu göstermektedir. Ancak, verimlilik (vat başına lümen) mutlak maksimum değerin altındaki bir akımda zirve yapabilir. Önerilen akımın üzerinde çalıştırmak, verimliliği düşürür ve lümen azalmasını (ışık çıkışı kaybı) ile cihazın yaşlanmasını hızlandırır.

4.3 Göreceli Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

LED ışık çıkışı sıcaklığa bağlıdır. Jonksiyon sıcaklığı arttıkça, ışık şiddeti tipik olarak azalır. Bu eğri, bu güç azaltımını nicelendirir. 45-11 için, çıkış daha düşük sıcaklıklarda nispeten kararlı kalır ancak ortam sıcaklığı 85°C üst sınırına yaklaştıkça belirgin bir düşüş gösterir. Bu durum, otomobil iç mekanları gibi yüksek sıcaklıktaki ortamlar için yapılan tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

4.4 Spektrum Dağılımı

Spektrum grafiği, InGaN tabanlı mavi LED'lere özgü olarak, yaklaşık 468 nm civarında merkezlenmiş tek ve baskın bir tepe noktası göstermektedir. 25 nm'lik FWHM, nispeten saf bir mavi renk olduğunu belirtir. Görünür spektrumun diğer bölgelerinde ihmal edilebilir düzeyde emisyon vardır.

4.5 Radyasyon Deseni

Bir polar diyagram, ışığın uzaysal dağılımını gösterir. Geniş 120° görüş açısı doğrulanmış olup, kalıplanmış merceğe sahip üstten görünümlü LED'lerde yaygın olan, yakın-Lambert veya yarasa kanadı desenini sergileyerek iyi eksen dışı görünürlük sağlar.

4.6 Forward Current Derating Curve

Bu eğri, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Sıcaklık arttıkça, cihazın güç dağıtım limitleri içinde kalmak ve aşırı ısınmayı önlemek için maksimum güvenli akım azalır. 85°C'de, izin verilen maksimum I_F 25°C'deki 30 mA derecelendirmesinden önemli ölçüde düşüktür.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Dış Boyutları

P-LCC-2 paketinin temel boyutları aşağıdaki gibidir (tümü mm cinsinden, aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm):

• Toplam Uzunluk: 3.2 mm
• Toplam Genişlik: 2.8 mm
• Toplam Yükseklik: 1.9 mm
• Bacak Aralığı: 2.54 mm (standart 0.1 inç aralık)
• Lead Length: 0.5 mm (minimum)
• Cathode Identifier: Paket, polariteyi belirtmek için gövde üzerinde yeşil bir katot işareti ve bir çentik içerir.

These dimensions are crucial for PCB footprint design, ensuring proper placement, soldering, and clearance.

5.2 Polarite Tanımlama

Doğru polarite esastır. Katot (negatif terminal) şu şekilde tanımlanır:

1. Paket gövdesinde katot bacağının yanında yeşil bir işaret bulunur.
2. Paket gövdesinin yan tarafında, katot yakınında bir çentik veya kesik bulunur.

Anot bacağı genellikle bant ve makara paketlemede daha uzundur, ancak montaj ve denetim sırasında esas referans paket üzerindeki işaretlerdir.

6. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

6.1 Lehimleme Süreci Parametreleri

Cihaz, yaygın lehimleme işlemleri için derecelendirilmiştir:

• Reflow Lehimleme (Kurşunsuz): Maksimum 10 saniye için 260°C'lik bir tepe sıcaklığı belirtilmiştir. Önerilen sıcaklık profili, fliksi aktive etmek ve termal şoku en aza indirmek için ön ısıtma içermelidir.
• El İle Lehimleme: Başına 3 saniyeden fazla uygulanmamak üzere, maksimum 350°C havya ucu sıcaklığı.
• Kritik Kısıtlama: Aynı cihaz üzerinde, paket ve tel bağlantılarına aşırı termal stres uygulanmaması için reflow lehimleme işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.

6.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, atmosferik nemin emilimini önlemek ve reflow sırasında "popcorning" (paket çatlaması) oluşmasını engellemek için nem geçirmez bariyer torbalarda, kurutucu ile birlikte paketlenmiştir.

• Açmadan Önce: ≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayınız. Bir yıl içinde kullanınız.
• Açtıktan Sonra: ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında 72 saat (3 gün) içinde leme işlemini tamamlayın.
• Yeniden Paketleme: 3 gün içinde kullanılmazsa, kullanılmayan parçalar taze nem alıcı ile orijinal veya eşdeğer nem geçirmez torbada yeniden mühürlenmelidir.
• Kurutma: Depolama süresi aşıldığında veya nem alıcı gösterge doygunluk gösterdiğinde, lehimlemeden önce nemi gidermek için 60°C ±5°C'de 24 saat boyunca tek seferlik bir pişirme işlemi gereklidir.

6.3 Kritik Kullanım Önlemleri

• Aşırı Akım Koruması: Harici bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanılması zorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, küçük bir voltaj artışının büyük bir akım dalgalanmasına neden olarak anında arızaya yol açabileceği anlamına gelir.
• Mekanik Gerilim: Lehimleme sırasında veya sonrasında LED gövdesine veya bacaklarına mekanik gerilim (bükme, itme) uygulamaktan kaçının.

7. Ambalaj ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Ürün, otomatik montaj için tedarik edilir:

• Taşıyıcı Bant Genişliği: 8 mm.
• Cep Aralığı: 4.0 mm.
• Makara Boyutları: Veri sayfası çizimlerinde belirtilen belirli göbek, flanş ve genel boyutlara sahip standart 13 inç makara.
• Makara Başına Miktar: 2000 adet.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketinde birkaç kod bulunur:

• P/N: Full Part Number (örn., 45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM).
• LOT No.: İzlenebilir üretim parti numarası.
• QTY: Makara üzerindeki miktar.
• CAT: Işık Şiddeti Seviyesi (örn., U1).
• HUE: Baskın Dalga Boyu Sıralaması.
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sıralaması.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

En temel sürücü devresi bir voltaj kaynağıdır (V_CC) seri olarak bir akım sınırlama direnci (R_S) ve LED ile bağlanır. Direnç değeri şu şekilde hesaplanır: R_S = (V_CC - V_F) / I_F. Örneğin, 5V besleme, 3.0V tipik V_F ve istenen 20 mA I_F ile: R_S = (5 - 3.0) / 0.02 = 100 Ω. Direnç güç değeri I_F² × R_S = 0.04 W olmalıdır, bu nedenle standart 1/8W (0.125W) veya 1/10W direnç yeterlidir.

Kararlı parlaklık gerektiren veya geniş bir voltaj aralığında çalışması gereken uygulamalar için, sabit akım sürücü IC önerilir.

8.2 Işık Kılavuzu Uygulamaları için Tasarım

Bir ışık kılavuzuna bağlanırken:

• Hizalama: LED'in optik merkezini, ışık kılavuzunun giriş yüzeyiyle tam olarak hizalayın.
• Boşluk: Işık bağlama verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için LED kubbe ile ışık kılavuzu arasında küçük, kontrollü bir hava boşluğu (veya optik yapıştırıcı kullanın) koruyun.
• Binning: Çoklu LED dizileri için (örneğin, bir panelin arka aydınlatmasında), ekran genelinde düzgün parlaklık ve renk sağlamak amacıyla aynı ışık şiddeti ve dalga boyu gruplarından (bin) LED'ler kullanılmalıdır.

8.3 Termal Yönetim Hususları

Paket küçük olsa da, etkili ısı emici kullanımı ömrü uzatır ve parlaklığı korur:

• PCB Yerleşimi: LED'in termal pedi altında (uygunsa) veya uçlarına bağlı termal iletkenli PCB deliklerini kullanarak ısıyı toprak/güç katmanına iletin.
• Ortam Sıcaklığı: Mevcut güç azaltma eğrisine uyun. Yüksek sıcaklık ortamlarında (örneğin, sıcak bir günde arabanın içinde), sürüş akımını azaltın veya yeterli havalandırma sağlayın.

9. Technical Comparison and Differentiation

Objektif olarak, 45-11 serisi genel LED'lere kıyasla birkaç farklılık noktası sunar:

• Geniş Görüş Açısı ve Dar Açılı LED'ler: 120° açı, odaklanmış ışınlar için kullanılan dar açılı LED'lere kıyasla, geniş görünürlük gerektiren uygulamalar (gösterge panelleri, durum ışıkları) için üstündür.
• P-LCC-2 Paketi vs. Delikli Montaj: Yüzey montajlı paket, T-1 3/4 gibi geleneksel delikli LED'lere kıyasla daha küçük, daha hafif ve daha otomatikleştirilebilir tasarımlar sağlar.
• Otomotiv Kalifikasyonu (AEC-Q101): Otomotiv stres koşulları (termal döngü, nem vb.) altında güvenilirlik için bu resmi nitelik, onu ticari sınıf LED'lerden ayırarak otomotiv iç mekan uygulamalarına uygun hale getirir.
• Entegre Reflektör: Paket içindeki kalıplanmış iç reflektör, ışık çıkarma ve kuplaj verimliliğini artırır; bu özellik tüm temel SMD LED paketlerinde bulunmaz.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Bu LED'i doğrudan 3.3V'luk bir mikrodenetleyici piminden sürebilir miyim?
C: Önerilmez. İleri voltaj (2.7V-3.5V), 3.3V beslemeye çok yakındır veya onu aşar. Yanıyor olsa bile akım kontrolsüz olacak ve V varyasyonuna karşı oldukça hassas olacaktır; bu da muhtemelen tutarsız parlaklığa veya hasara yol açar. Daima bir seri direnç veya sürücü kullanın._F C: Önerilmez. İleri voltaj (2.7V-3.5V), 3.3V beslemeye çok yakındır veya onu aşar. Yanıyor olsa bile akım kontrolsüz olacak ve V varyasyonuna karşı oldukça hassas olacaktır; bu da muhtemelen tutarsız parlaklığa veya hasara yol açar. Daima bir seri direnç veya sürücü kullanın.

Q2: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?
C: Tepe Dalga Boyu (λ_p), emisyon spektrumunun fiziksel tepesidir (468 nm). Baskın Dalga Boyu (λ_d), algılanan renkle eşleşen psikofiziksel tek dalga boyudur (464-472 nm). Bu mavi LED gibi tek renkli LED'ler için bu değerler birbirine çok yakındır. λ_d Renk spesifikasyonu için daha uygundur.

S3: Depolama ve pişirme prosedürü neden bu kadar özeldir?
C: Plastik paket nemi emer. Reflow lehimleme sırasındaki yüksek ısıda bu nem hızla buharlaşarak, paketin tabakalarının ayrılmasına veya çipin çatlamasına ("popcorning") neden olabilecek iç basınç oluşturabilir. Bu prosedürler, bu hata modunu önlemek için nem maruziyetini kontrol eder.

S4: 45-11/B7C-FS2U1B14/2T-AFM parça numarasını nasıl yorumlamalıyım?
A: Bu, kodlanmış bir tanımlayıcıdır. "45-11" seriyi belirtir. "B7C" büyük olasılıkla renk/dalga boyu grubunu (Mavi, belirli bir alt grup) gösterir. "FS2U1" ışık şiddeti gruplarını (muhtemelen bir aralığı kapsayan) belirtir. "B14" ileri yön gerilim grubudur. "2T" ve "AFM" bant tipi ve diğer fabrikaya özgü kodlara işaret ediyor olabilir.

11. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Bir otomotiv aksesuarı için gösterge paneli ışığı tasarlama.

1. Seçim: 45-11 mavi LED, AEC-Q101 kalifikasyonu, geniş görüş açısı (sürücü görünürlüğü için iyi) ve bir simge arkasında potansiyel ışık kılavuzu entegrasyonuna uygunluğu nedeniyle seçilmiştir.
2. Devre Tasarımı: Aracın nominal 12V sistemi kullanılır. Bir seri direnç hesaplanır. En kötü durum V_F 3.5V ve hedef I_F ile: R_S = (12 - 3.5) / 0.02 = 425 Ω. En yakın standart %5 değer 430 Ω'dur. Güç dağılımı: (0.02)² * 430 = 0.172W, bu nedenle 1/4W direnç seçilmiştir.
3. Termal Analiz: Gösterge paneli ortamı 85°C'ye ulaşabilir. Derecelendirme eğrisine danışıldığında, 85°C'deki maksimum sürekli akım düşürülür. Seçilen 20 mA'nin bu sıcaklıkta güvenli olduğu doğrulanmalıdır. Değilse, akım 15 mA'ye düşürülmek zorunda kalınabilir.
4. PCB Yerleşimi: Ayak izi, 2.54mm pad aralığına sahip 3.2x2.8mm paket boyutuyla eşleşmektedir. LED çevresinde ışık kılavuzu yuvası için küçük bir yasaklı bölge bulunur. Katot padinin altına, ısı yayılımı için bir toprak katmanına bağlanan termal viyalar eklenmiştir.
5. Montaj: LED'ler otomatik montaj için 8mm şerit ve makara üzerinde sipariş edilir. Reflow profilinde 260°C tepe sıcaklığını aşmamak üzere ayarlanır. Fabrika, nem bariyerli torbalar açıldıktan sonra 72 saatlik maruziyet sınırına uyar.

LED Spesifikasyon Terminolojisi

LED teknik terimlerinin tam açıklaması