İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakış
- 2. Teknik Parametreler
- 2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Binning Sistemi (İleri Voltaj ve Işık Şiddeti)
- 4. Performans Eğrileri ve Analiz
- 5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
- 5.1 Taşıyıcı Bant ve Makara
- 5.2 Neme Dayanıklı Paketleme
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 7. Güvenilirlik Testi ve Kalifikasyon
- 8. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler
- 9. Benzer Ürünlerle Karşılaştırma
- 10. Sıkça Sorulan Sorular
- 11. Pratik Uygulama Örnek Çalışması
- 12. Çalışma Prensibi
- 13. Teknoloji Trendleri
- LED Spesifikasyon Terminolojisi
- Fotoelektrik Performans
- Elektrik Parametreleri
- Termal Yönetim ve Güvenilirlik
- Ambalaj ve Malzemeler
- Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
- Test ve Sertifikasyon
1. Ürün Genel Bakış
Bu ürün, mavi bir çip ve fosfor dönüştürme teknolojisi kullanılarak üretilmiş beyaz bir ışık yayan diyottur (LED). 1.6mm x 0.8mm x 0.4mm boyutlarında ultra kompakt bir yüzey montaj paketinde gelir ve bu sayede alan kısıtlaması olan uygulamalar için uygundur. LED, tüm SMT montaj ve lehimleme işlemleri için tasarlanmış olup 140 derecelik son derece geniş bir görüş açısı sunar. RoHS uyumludur ve nem hassasiyeti seviyesi 3'tür.
Ana Özellikler:
- Tek tip aydınlatma için son derece geniş görüş açısı.
- Standart SMT montajı ve yeniden akış lehimleme ile uyumludur.
- Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 3 (poşet açıldıktan sonra 168 saat zemin ömrü).
- RoHS uyumlu, zararlı maddeler içermez.
Uygulamalar:
- Tüketici elektroniğinde optik göstergeler.
- Anahtarlar, semboller ve ekran arka aydınlatması.
- Genel amaçlı aydınlatma ve dekoratif aydınlatma.
2. Teknik Parametreler
Aksi belirtilmediği sürece aşağıdaki parametreler IF = 5 mA ve Ts = 25°C test koşulunda ölçülmüştür.
2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler
| Öğe | Sembol | Koşul | Min | Typ | Maks | Birim |
|---|---|---|---|---|---|---|
| İleri Voltaj | VF | IF=5mA | 2.6 (F1) ... 3.3 (I2) | -- | 2.7 (F1) ... 3.4 (I2) | V |
| Işık Şiddeti | IV | IF=5mA | 90 (1AP) | -- | 250 (1AX) | mcd |
| Görüş Açısı | 2θ1/2 | IF=5mA | -- | 140 | -- | derece |
| Ters Akım | IR | VR=5V/10ms | -- | -- | 10 | μA |
| Termal Direnç | RTHJ-S | IF=5mA | -- | -- | 450 | °C/W |
2.2 Mutlak Maksimum Değerler
| Parametre | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Güç Tüketimi | Pd | 68 | mW |
| İleri Akım | IF | 20 | mA |
| Ters Voltaj | Vr | 5 | V |
| Tepe İleri Akımı (Darbe) | IFP | 60 | mA |
| ESD (HBM) | ESD | 1000 | V |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Bağlantı Sıcaklığı | Tj | 95 | °C |
3. Binning Sistemi (İleri Voltaj ve Işık Şiddeti)
LED'ler, uygulamalarda tutarlılık sağlamak için ileri voltaj ve ışık şiddetine göre gruplara (bin) ayrılır. IF=5mA'de ileri voltaj, her bir grup için 0.1V artışlarla 2.6V ila 3.4V aralığını kapsayan 8 gruba (F1, F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2) ayrılır. Işık şiddeti 4 gruba ayrılır (1AP: 90-120 mcd, G20: 120-150 mcd, 1AW: 150-200 mcd, 1AX: 200-250 mcd). Ayrıca, renk koordinatları CIE 1931 kromatisite diyagramına göre gruplandırılır; B01-B06 ve K01-K06 gibi belirli gruplar, ilişkili renk sıcaklığı bölgelerini kapsar.
4. Performans Eğrileri ve Analiz
Veri sayfası, mühendislik referansı için tipik optik ve elektrik karakteristik eğrilerini sağlar:
- İleri Voltaj vs İleri Akım:Akımla birlikte tipik VF artışını gösterir, diyot davranışını belirtir.
- İleri Akım vs Bağıl Işık Şiddeti:Bağıl ışık şiddetinin 20 mA'ya kadar ileri akımla yaklaşık olarak doğrusal arttığını gösterir.
- Pin Sıcaklığı vs Bağıl Işık Şiddeti:Bağlantı sıcaklığı yükseldikçe ışık şiddetindeki düşüşü gösterir; 25°C'ye göre 85°C'de yaklaşık %10 azalma.
- Pin Sıcaklığı vs İleri Akım:Yüksek sıcaklıklarda güvenli çalışma için derating bilgisi sağlar.
- İleri Akım vs Baskın Dalga Boyu:Akımla birlikte baskın dalga boyunda hafif bir kayma gösterir; beyaz LED'ler için bu minimumdur.
- Bağıl Işık Şiddeti vs Dalga Boyu:Spektrum, 450 nm (mavi) merkezli geniş bir emisyon tepe noktası ve fosfordan gelen daha geniş bir tepe noktası göstererek beyaz ışık üretir.
- Işıma Deseni:140° geniş görüş açısı (yarı yoğunluk açısı), simetrik dağılımlı.
5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi
LED paket boyutları 1.6 mm (U) × 0.8 mm (G) × 0.4 mm (Y) olup toleransları ±0.2 mm'dir. Paket, alt görünümde bir polarite göstergesi ile işaretlenmiş iki terminale (anot ve katot) sahiptir. Veri sayfasında önerilen lehim pedi deseni sağlanmıştır: 2.4 mm aralıklı 0.8 mm × 0.8 mm boyutunda iki dikdörtgen ped.
5.1 Taşıyıcı Bant ve Makara
LED'ler, 8 mm genişlik, 4 mm aralık ve 1.75 mm dişli delik mesafesine sahip taşıyıcı bantta paketlenir. Makara çapı 178 mm, genişlik 8 mm ve göbek çapı 60 mm'dir. Her makara 4.000 adet içerir. Etiket, parça numarası, spesifikasyon numarası, lot numarası, grup kodu (akı, kromatisite, VF, dalga boyu), miktar ve tarihi içerir.
5.2 Neme Dayanıklı Paketleme
Makara, nem bariyerli bir torbaya kurutucu ve nem göstergesi kartı ile birlikte yerleştirilir ve ardından kapatılır. Açmadan önce önerilen saklama koşulları: ≤30°C ve ≤%75 bağıl nem (RH), kapatma tarihinden itibaren 1 yıl geçerlidir. Açtıktan sonra zemin ömrü, ≤30°C/≤%60 RH'de 168 saattir. Zemin ömrü aşılırsa, kullanımdan önce 60±5°C'de ≥24 saat fırınlama gereklidir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
Önerilen yeniden akış lehimleme profili JEDEC standardına dayanmaktadır. Anahtar parametreler: 60-120 saniye boyunca 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma; yükselme hızı ≤3°C/s; 217°C'nin (TL) üzerinde kalma süresi ≤60 saniye; tepe sıcaklığı 260°C'de ≤10 saniye; soğutma hızı ≤6°C/s. 25°C'den tepe noktasına toplam süre ≤8 dakika. Yeniden akış lehimleme iki defadan fazla yapılmamalıdır. İki yeniden akış arasındaki süre 24 saati aşarsa, nem hasarını önlemek için fırınlama gereklidir.
El lehimlemesi için, ≤300°C'de ≤3 saniye süreyle havya kullanın ve yalnızca bir kez yapın. Soğutma sırasında mekanik stres uygulamayın.
7. Güvenilirlik Testi ve Kalifikasyon
LED, JEDEC spesifikasyonlarına göre standart güvenilirlik testlerini geçmiştir:
- Yeniden akış lehimleme: 260°C, 10 saniye, 2 döngü (0/1 reddetme).
- Sıcaklık döngüsü: -40°C ↔ 100°C, 100 döngü.
- Termal şok: -40°C ↔ 100°C, 300 döngü.
- Yüksek sıcaklık depolama: 1000 saat boyunca 100°C.
- Düşük sıcaklık depolama: 1000 saat boyunca -40°C.
- Ömür testi: Ta=25°C, IF=5mA'de 1000 saat.
Başarısızlık kriterleri: VF > 1.1×USL, IR > 2.0×USL, akı<< 0.7×LSL.
8. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler
Optimum performans ve güvenilirlik sağlamak için aşağıdaki noktalar dikkate alınmalıdır:
- Akım Sınırlama:İleri akımı ≤20 mA ile sınırlamak için her zaman bir seri direnç kullanın. Uygun balastlama olmadan küçük voltaj değişimleri büyük akım değişikliklerine neden olabilir.
- Termal Yönetim:Isı üretimi, ışık verimliliğini ve renk kararlılığını düşürür. Yeterli PCB bakır alanı ve termal vialar önerilir. Bağlantı sıcaklığı 95°C'yi aşmamalıdır.
- Ters Voltaja Karşı Koruma:LED, 5V'nin üzerinde ters voltaja maruz bırakılmamalıdır. Anahtarlama sırasında ters kutuplanmayı önlemek için uygun sürücü tasarımı kullanın.
- Çevresel Uyumluluk:Silikon kaplamaya zarar verebilecek kükürt bileşiklerine (>100 ppm), bromine (>900 ppm), klorine (>900 ppm) ve VOC'lere maruz kalmaktan kaçının. Yapıştırıcılar organik buhar yaymamalıdır.
- ESD Koruması:LED, 1000V (HBM) ESD değerine sahiptir. Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD kontrol önlemleri kullanın.
9. Benzer Ürünlerle Karşılaştırma
Bu LED'in en önemli farkı, birçok standart 120° LED'den daha geniş olan son derece geniş görüş açısıdır (140° yarım açı). Bu, sıcak noktalar olmadan tek tip ışık dağılımı gerektiren uygulamalar için idealdir. Kompakt 1.6×0.8 mm ayak izi, sektördeki en küçüklerden biridir ve yüksek yoğunluklu PCB tasarımlarına olanak tanır. İleri voltaj gruplaması, güç tüketiminin sıkı kontrolünü sağlar ve ışık şiddeti gruplaması, seri üretimde tutarlı parlaklık sağlar.
10. Sıkça Sorulan Sorular
- Maksimum lehimleme sıcaklığı nedir?Maksimum 10 saniye boyunca 260°C. Yeniden akış iki kez yapılabilir.
- Bu LED'i 3.3V güç kaynağı ile kullanabilir miyim?Evet, ancak akımı ≤20 mA ile sınırlamak için bir seri direnç gereklidir. Tipik koşullarda ileri voltaj, gruba bağlı olarak yaklaşık 2.7-3.2V'dir.
- Tipik kullanım ömrü nedir?Nominal koşullar altında (5mA, 25°C), LED 50.000 saatin üzerinde dayanabilir; yüksek sıcaklık veya yüksek akım kullanım ömrünü azaltır.
- LED kurşunsuz lehim ile uyumlu mudur?Evet, 260°C tepe sıcaklığı kurşunsuz yeniden akış profilleri için uygundur.
- Kullanılmayan LED'leri nasıl saklamalıyım?Kapalı nem bariyerli torbada ≤30°C/≤%75 RH'de saklayın. 1 yıl içinde kullanın. Açtıktan sonra 168 saat içinde monte edin veya kullanmadan önce fırınlayın.
11. Pratik Uygulama Örnek Çalışması
10 LED'li küçük bir gösterge paneli düşünün. Her LED, 5V güç kaynağından 5 mA ile sürülür. Tipik VF değeri 3.0V (H1 grubu) kullanıldığında, gerekli seri direnç (5-3)/0.005 = 400 Ω'dur. 140° görüş açısı ile ekran geniş bir açıdan görülebilir. Kompakt 1.6×0.8 mm paket, 0.5 mm aralıklı bir diziye yerleştirilmesine olanak tanır. Geniş ışın deseni, ek difüzörler olmadan panelde tek tip parlaklık sağlar.
12. Çalışma Prensibi
Bu beyaz LED, yaklaşık 450-460 nm'de ışık yayan mavi InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipine dayanmaktadır. Mavi ışık, mavi ışığın bir kısmını geniş bir sarı spektruma dönüştüren sarı ışık yayan bir fosforu (tipik olarak YAG:Ce) uyarır. Mavi ve sarı ışığın birleşimi, tipik olarak 5000-7000 K aralığında ilişkili renk sıcaklığına sahip beyaz ışık üretir. Fosfor, aynı zamanda bir mercek görevi görerek ışını şekillendiren silikon bir kaplama ile karıştırılır.
13. Teknoloji Trendleri
LED endüstrisi, daha yüksek verimlilik, daha küçük paketler ve daha iyi renk tutarlılığına doğru ilerlemeye devam ediyor. Bu ürün, tüketici elektroniği için uygun minyatürleşme trendini (1.6×0.8 mm) takip etmektedir. Gelecekteki gelişmeler, boyutu daha da küçültmek ve termal performansı iyileştirmek için çip boyutlu paketler (CSP) ve fosfor üzerinde çip entegrasyonunu içerebilir. Ayrıca, gelişmiş fosforlar daha yüksek CRI ve ayarlanabilir renk sıcaklıkları sağlayacaktır.
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. |