İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Özellikler
- 1.2 Uygulama Alanları
- 2. Paket Boyutları ve Konfigürasyonu
- 3. Değerler ve Karakteristikler
- 3.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 3.2 Önerilen IR Reflow Profili
- 3.3 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 4. Sınıf Sistemi
- 4.1 İleri Gerilim (VF) Sınıfı
- 4.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıfı
- 4.3 Renk Tonu / Baskın Dalga Boyu (λd) Sınıfı
- 5. Tipik Performans Eğrileri
- 6. Kullanım Kılavuzu ve İşleme
- 6.1 Temizlik
- 6.2 Önerilen PCB Pad Düzeni
- 6.3 Bant ve Makara Paketleme
- 7. Önemli Uyarılar
- 7.1 Uygulama Kapsamı
- 7.2 Depolama Koşulları
- 7.3 Lehimleme Talimatları
- 8. Teknik Derinlemesine İnceleme ve Tasarım Hususları
- 8.1 Fotometrik ve Kolorimetrik Analiz
- 8.2 Elektriksel Tasarım ve Sürüş
- 8.3 Termal ve Mekanik Tasarım
- 8.4 Üretim ve Montaj Uyumluluğu
- 8.5 Karşılaştırma ve Seçim Rehberi
- 9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
1. Ürün Genel Bakışı
Bu belge, bir yüzey montajlı (SMD) LED lambanın tam teknik özelliklerini sağlar. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanan bu bileşen, geniş bir elektronik ekipman yelpazesindeki alan kısıtlı uygulamalar için idealdir.
1.1 Özellikler
- RoHS çevre standartlarına uyumludur.
- 0.55 mm'lik son derece ince paket profili.
- Ultra parlak Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken çip kullanır.
- Otomatik işleme için endüstri standardı 8mm bant üzerinde 7 inç çapında makaralarda tedarik edilir.
- Standart EIA paket şekilleriyle uyumludur.
- Giriş mantık seviyeleri entegre devreler (I.C.) ile uyumludur.
- Otomatik pick-and-place montaj ekipmanlarıyla uyumluluk için tasarlanmıştır.
- Kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerinde kullanıma uygundur.
1.2 Uygulama Alanları
Bu LED, aşağıdakilerle sınırlı olmamak üzere çok sayıda uygulama için uygundur:
- Telekomünikasyon cihazları, ofis otomasyon ekipmanları, ev aletleri ve endüstriyel kontrol sistemleri.
- Tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
- Durum ve güç göstergeleri.
- Mikro ekranlar ve panel göstergeleri.
- Sinyal aydınlatması ve sembolik aydınlatma.
2. Paket Boyutları ve Konfigürasyonu
Cihaz, kompakt, dikdörtgen bir SMD paketine sahiptir. Lens su berraklığındadır, ışık kaynağı ise AlInGaP teknolojisini kullanarak sarı renk yayar. Kritik boyutsal toleranslar, ayrıntılı mekanik çizimde aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1 mm'dir.
3. Değerler ve Karakteristikler
3.1 Mutlak Maksimum Değerler
Değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.
- Güç Dağılımı (Pd):75 mW
- Tepe İleri Akımı (IF(tepe)):80 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği)
- Sürekli İleri Akımı (IF):30 mA DC
- Akım Azaltma:50°C'den itibaren 0.4 mA/°C ile doğrusal azalma
- Ters Gerilim (VR):5 V
- Çalışma Sıcaklığı Aralığı (Topr):-55°C ila +85°C
- Depolama Sıcaklığı Aralığı (Tstg):-55°C ila +85°C
- Kızılötesi Reflow Lehimleme:10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır.
3.2 Önerilen IR Reflow Profili
Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için, maksimum 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına sahip bir profil önerilir. Kesin termal profil, belirli PCB tasarımı, lehim pastası ve kullanılan fırın için, JEDEC standartları ve lehim pastası üreticisi kılavuzları takip edilerek karakterize edilmelidir.
3.3 Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Tipik performans, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve IF=20mA'da ölçülür.
- Işık Şiddeti (IV):28.0 - 180.0 mcd (CIE göz tepki filtresi ile ölçülmüştür).
- Görüş Açısı (2θ1/2):130 derece (şiddetin eksen üzeri değerin yarısı olduğu eksen dışı açı).
- Tepe Yayılım Dalga Boyu (λP):588 nm.
- Baskın Dalga Boyu (λd):584.5 - 597.0 nm (algılanan rengi tanımlar).
- Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm.
- İleri Gerilim (VF):1.8 - 2.4 V.
- Ters Akım (IR):10 μA (maks) VR=5V'de.
- Kapasitans (C):40 pF (tipik) VF=0V, f=1MHz'de.
ESD Notu:Bu cihaz elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. İşleme sırasında, topraklanmış bileklik ve antistatik çalışma istasyonları kullanımı dahil uygun ESD önlemleri zorunludur.
4. Sınıf Sistemi
Bileşenler, üretim serilerinde tutarlılık sağlamak için ana parametrelere göre sınıflara ayrılır. Sınıf kodu, tam ürün sipariş bilgisinin bir parçasıdır.
4.1 İleri Gerilim (VF) Sınıfı
- Sınıf F2:1.8V (Min) ila 2.1V (Maks)
- Sınıf F3:2.1V (Min) ila 2.4V (Maks)
- Tolerans: Sınıf başına ±0.1V.
4.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıfı
- Sınıf N:28.0 mcd (Min) ila 45.0 mcd (Maks)
- Sınıf P:45.0 mcd (Min) ila 71.0 mcd (Maks)
- Sınıf Q:71.0 mcd (Min) ila 112.0 mcd (Maks)
- Sınıf R:112.0 mcd (Min) ila 180.0 mcd (Maks)
- Tolerans: Sınıf başına ±%15.
4.3 Renk Tonu / Baskın Dalga Boyu (λd) Sınıfı
- Sınıf H:584.5 nm (Min) ila 587.0 nm (Maks)
- Sınıf J:587.0 nm (Min) ila 589.5 nm (Maks)
- Sınıf K:589.5 nm (Min) ila 592.0 nm (Maks)
- Sınıf L:592.0 nm (Min) ila 594.5 nm (Maks)
- Sınıf M:594.5 nm (Min) ila 597.0 nm (Maks)
- Tolerans: Sınıf başına ±1 nm.
5. Tipik Performans Eğrileri
Cihazın çeşitli koşullar altındaki davranışını göstermek için grafiksel veriler sağlanmıştır. Bu eğriler, detaylı devre tasarımı ve termal yönetim için esastır.
- Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Sürücü akımı ve ışık çıkışı arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
- Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir.
- İleri Gerilim - İleri Akım:Diyodun I-V karakteristik eğrisini gösterir.
- Spektral Dağılım:Tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş, dalga boyu spektrumu boyunca bağıl ışıma gücünü tasvir eder.
6. Kullanım Kılavuzu ve İşleme
6.1 Temizlik
Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüleri kullanın. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan daha kısa süre daldırın. Ultrasonik temizlik veya belirtilmemiş kimyasallar kullanmayın.
6.2 Önerilen PCB Pad Düzeni
Doğru lehim bağlantısı oluşumu, bileşen hizalaması ve reflow sırasında termal rahatlama sağlamak için ayrıntılı bir land pattern tasarımı sağlanmıştır. Bu şablonu takip etmek, üretim verimi ve uzun vadeli güvenilirlik için kritiktir.
6.3 Bant ve Makara Paketleme
Bileşenler, bir kapak bandı ile kapatılmış kabartmalı taşıyıcı bant içinde, 7 inç (178 mm) çapında makaralara sarılı olarak tedarik edilir. Standart paketleme, makara başına 5000 adet içerir. Paketleme, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.
7. Önemli Uyarılar
7.1 Uygulama Kapsamı
Bu ürün, standart ticari ve endüstriyel elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Ön danışma ve özel nitelendirme olmaksızın, arızanın doğrudan hayat veya sağlık tehlikesine yol açabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü) için tasarlanmamıştır.
7.2 Depolama Koşulları
Kapalı Paket:≤ 30°C ve ≤ %90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Nem bariyerli torba (nem alıcı ile) açılmadığı sürece raf ömrü bir yıldır.
Açılmış Paket:Kapalı torbasından çıkarılan bileşenler için, depolama ortamı 30°C / %60 RH'yi aşmamalıdır. Bileşenler, ortam havasına maruz kaldıktan sonraki 672 saat (28 gün) içinde IR reflow lehimlemeye tabi tutulmalıdır (MSL 2a). Daha uzun maruziyetler için, montajdan önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirin.
7.3 Lehimleme Talimatları
Reflow Lehimleme:
- Ön Isıtma: 150°C ila 200°C.
- Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye.
- Tepe Sıcaklık: Maksimum 260°C.
- 260°C Üzeri Süre: Maksimum 10 saniye.
- Maksimum Reflow Geçiş Sayısı: İki.
El Lehimleme (Havya):
- Havya Ucu Sıcaklığı: Maksimum 300°C.
- Başına Lehimleme Süresi: Maksimum 3 saniye.
- Maksimum El Lehim Geçiş Sayısı: Bir.
8. Teknik Derinlemesine İnceleme ve Tasarım Hususları
8.1 Fotometrik ve Kolorimetrik Analiz
AlInGaP çip kullanımı önemli bir farklılaştırıcıdır. Geleneksel fosfor dönüştürmeli veya eski yarı iletken malzemelerle karşılaştırıldığında, AlInGaP kehribar-sarı-yeşil spektrumunda daha yüksek içsel verimlilik sunar, bu da \"ultra parlak\" karakteristiğini sağlar. Baskın dalga boyu sınıflandırması, sıkı renk tutarlılığını sağlar; bu, birden fazla birimde renk algısının tek tip olması gereken durum göstergeleri gibi uygulamalar için çok önemlidir. Geniş 130 derecelik görüş açısı, bu LED'i sadece dar bir ışın değil, geniş görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar.
8.2 Elektriksel Tasarım ve Sürüş
20mA'da 1.8V ila 2.4V ileri gerilim aralığı nispeten düşüktür, bu da basit bir akım sınırlama direnci ile kullanıldığında birçok mantık seviyesi çıkışından (3.3V, 5V) doğrudan sürülmesini uyumlu hale getirir. İleri akım için azaltma eğrisi kritiktir: izin verilen maksimum sürekli akım, 50°C ortam sıcaklığından itibaren doğrusal olarak azalır. Yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda güvenilir çalışma için, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak ve hızlanmış lümen azalmasını önlemek için sürücü akımı buna göre azaltılmalıdır.
8.3 Termal ve Mekanik Tasarım
Ultra ince 0.55mm profil, modern, ince cihazlar için önemli bir avantajdır. Ancak, minimal paket kütlesi aynı zamanda sınırlı termal kütleye sahip olduğu anlamına gelir. Isı dağılımı öncelikle lehim pedleri aracılığıyla PCB'ye olur. Bu nedenle, önerilen PCB pad tasarımı ve cihaz altında termal rahatlama bağlantıları veya küçük bakır alanlar kullanımı, eklem sıcaklığını yönetmek için önemlidir. Hem elektriksel bağlantı hem de termal iletim için yüksek kaliteli bir lehim bağlantısı sağlamak çok önemlidir.
8.4 Üretim ve Montaj Uyumluluğu
EIA standartlarına uyumluluk ve 8mm bantta paketleme, yüksek hacimli, otomatik SMT montaj hatlarına sorunsuz entegrasyonu sağlar. IR reflow işlemleriyle belirtilen uyumluluk doğrulanmıştır, ancak tasarımcılar fırın profilini dikkatlice geliştirmelidir. Ön ısıtma aşaması, sıcaklığı yavaşça artırmak ve termal şoku en aza indirmek için hayati önem taşır, sıvılaşma üzeri süre (TAL) ve tepe sıcaklığı ise lehim pastasını tamamen eritirken LED'in epoksi lensini veya iç tel bağlantılarını hasardan korumak için kontrol edilmelidir.
8.5 Karşılaştırma ve Seçim Rehberi
Bir LED seçerken, mühendisler veri sayfasından birkaç parametreyi dengelemelidir. Yüksek parlaklık ihtiyaçları için, IVaralığının üst ucundan bir sınıf belirtin (örn. Q veya R). Seri dizide güç tüketimi veya ısı üretimine duyarlı uygulamalar için, daha düşük VFsınıfı (F2) tercih edilir. Sıkı renk eşleştirmesi için, dar bir λdsınıfı (örn. J veya K) seçilmeli ve üretim boyunca korunmalıdır. 0.55mm yükseklik, ultra ince ürünlerde standart 0.6mm veya 0.8mm LED'lere göre önemli bir avantajdır, ancak mezar taşı etkisinden kaçınmak için lehim pastası hacmi ve reflow profili üzerinde daha hassas kontrol gerektirebilir.
9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Bu LED için tipik çalışma akımı nedir?
C: Karakteristikler 20mA'da test edilmiştir, bu yaygın bir çalışma noktasıdır. Uygun termal yönetimle mutlak maksimum 30mA DC'ye kadar sürülebilir, ancak ömür ve verimlilik daha düşük akımlarda optimize edilebilir.
S: Sipariş verirken sınıf kodlarını nasıl yorumlamalıyım?
C: Tam ürün parça numarası, VF, IVve λdsınıfları için kodlar içerir. Tasarımınız için gereken kesin elektriksel ve optik performansı elde etmek için istediğiniz kombinasyonu (örn. F2, R, K) belirtmelisiniz.
S: Bu LED'i otomotiv iç aydınlatması için kullanabilir miyim?
C: -55°C ila +85°C aralığında çalışsa da, otomotiv uygulamaları genellikle sert çevresel stres altında güvenilirlik için spesifik AEC-Q102 nitelendirmesi gerektirir; bu, bu ticari veri sayfasıyla ima edilmez. Otomotiv sınıfı ürünler için üreticiyle istişare gereklidir.
S: Torbayı açtıktan sonra depolama koşulu neden bu kadar önemli?
C: SMD paketleri havadan nem emebilir. Reflow lehimlemenin yüksek ısısı sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak iç katman ayrılmasına veya çatlamaya (\"patlamış mısır\" etkisi) neden olabilir. 672 saatlik zemin ömrü ve pişirme prosedürü, bu arıza modunu önlemek için kritik kontrollerdir.
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. |