Beyaz LED 2014 PLCC-2 Veri Sayfası - Boyutlar 2.0x1.4x1.3mm - Gerilim 2.7-3.3V - Güç 0.099W - Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, yüzey montaj teknolojisi (SMT) uygulamaları için tasarlanmış yüksek performanslı beyaz ışık yayan diyot (LED) için detaylı özellikler sağlar. Cihaz, beyaz ışık üretmek için fosfor kaplaması ile birleştirilmiş mavi LED çipi kullanılarak inşa edilmiştir ve kompakt ve güvenilir bir PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketine kapsüllenmiştir.

1.1 Genel Açıklama

LED, 2.0mm uzunluk, 1.4mm genişlik ve 1.3mm yükseklik boyutlarında standart bir PLCC-2 paketi özelliğine sahiptir. Bu kompakt form faktörü, yüksek yoğunluklu PCB düzenleri için uygun hale getirir. Beyaz ışık üretimi, mavi yarı iletken çip ve hassas bir fosfor formülasyonunun birleşimiyle sağlanır, bu da çeşitli çalışma koşullarında tutarlı renk çıktısına olanak tanır.

1.2 Temel Özellikler

• Sağlam mekanik ve elektriksel performans için PLCC-2 paket tipi.
• 120 derecelik son derece geniş görüş açısı, düzgün ışık dağılımı sağlar.
• Standart SMT montaj ve lehim geri akış prosesleri ile tam uyumlu.
• Otomatik seçme ve yerleştirme üretimi için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir.
• Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) Seviye 3 olarak derecelendirilmiştir, kontrollü depolama gerektirir.
• RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.

1.3 Uygulamalar

Bu LED çok yönlüdür ve geniş bir aydınlatma uygulaması yelpazesi için tasarlanmıştır, örneğin: dekoratif aydınlatma ve vurgu şeritleri; ev aletleri ve elektronik cihazlarda gösterge ışıkları; otellerde, marketlerde, ofislerde ve konutlarda genel aydınlatma; ve güvenilir, kompakt beyaz ışık kaynağı gerektiren herhangi bir uygulama.

2. Teknik Parametreler Derinlemesine Analizi

Herhangi bir tasarıma başarılı entegrasyon için elektriksel ve optik parametrelerin tam anlaşılması kritiktir. Tüm değerler, aksi belirtilmedikçe, 25°C standart eklem sıcaklığında (Ts) belirtilmiştir.

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

İleri gerilim (VF), standart test akımı olan 20mA'de sürüldüğünde minimum 2.7V'dan maksimum 3.3V'ye kadar değişir. Bu parametre, güç kaynağı tasarımı için kritiktir. Ters akım (IR), 5V ters gerilimde 10µA'nın altında olacak şekilde garanti edilir, bu da iyi diyot karakteristiklerini gösterir. Işık akısı çıktısı, ilişkili renk sıcaklığı (CCT) grubuyla değişir. Örneğin, 1725-1900K (sıcak beyaz) grubundaki LED'ler, 20mA'de tipik olarak 3-7 lümen ışık akısına sahiptir, daha soğuk beyaz gruplar (örn., 5925-7150K) ise 5-9 lümen sunar. Renk geri verim indeksi (Ra) minimum 90 olarak belirtilmiştir, aydınlatılan nesneler için mükemmel renk sadakati sağlar.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu derecelendirmeler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres sınırlarını tanımlar. Maksimum sürekli ileri akım (IF) 30mA'dir. Tepe ileri akım (IFP), darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 100mA'ye ulaşabilir. Maksimum güç dağılımı (PD) 99mW'dır. Cihaz, 2000V (İnsan Vücudu Modeli) elektrostatik deşarjına dayanabilir, ancak uygun ESD işleme prosedürleri yine de önerilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir ve depolama sıcaklığı aralığı -40°C ila +100°C'dir. Maksimum izin verilen eklem sıcaklığı (TJ) 97°C'dir.

2.3 Termal Karakteristikler

Eklemden lehim noktasına termal direnç (RTHJ-S) tipik olarak 80°C/W'dır. Bu değer, termal yönetim hesaplamaları için esastır. Maksimum eklem sıcaklığının aşılması, ışık çıktısını ve çalışma ömrünü önemli ölçüde azaltacaktır. Tasarımcılar, daha yüksek ortam sıcaklıklarında veya sürüş akımlarında çalışırken yeterli PCB bakır alanı ve olası soğutma sağlamalıdır.

3. Gruplandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre gruplara ayrılır.

3.1 İleri Gerilim ve Işık Şiddeti Grupları

İleri gerilim, 2.7-2.8V'dan (J1) 3.2-3.3V'ye (I1) kadar 0.1V adımlarla gruplandırılır. Işık akısı, 1-lümen adımlarla, WGD'den (3-4 lm) OEA'ya (8-9 lm) kadar kodlanarak gruplandırılır. Bu çift grup sistemi, tasarımcıların devre dengelenmesi ve estetik düzen için belirli gerilim ve parlaklık gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.2 Renk Sıcaklığı Aralıkları

Ürün, her biri kendi parça numarası sonekiyle olmak üzere, birkaç önceden tanımlanmış ilişkili renk sıcaklığı (CCT) aralığında mevcuttur. Bunlar arasında sıcak beyaz (1725-1900K, 2250-2475K), nötr beyaz (2600-2870K, 2780-3110K) ve soğuk beyaz (3760-4330K, 5925-7150K) bulunur. Belirli gruplandırma alanları, CIE 1931 kromatiklik diyagramında grafiksel olarak temsil edilir, her aralık içindeki renk noktası varyasyonu üzerinde sıkı kontrolü gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Grafiksel veriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışı hakkında bilgi sağlar.

4.1 İleri Gerilime Karşı İleri Akım

Karakteristik eğri, ileri gerilim (VF) ve ileri akım (IF) arasında doğrusal olmayan bir ilişki gösterir. Akım 0'dan 30mA'ye yükseldikçe, ileri gerilim yaklaşık 2.8V'den 3.2V'nin biraz üzerine kadar kademeli olarak yükselir. Bu eğri, sabit akım sürücüleri tasarlamak için hayati öneme sahiptir, kararlı ışık çıktısı sağlar ve termal kaçınmayı önler.

4.2 İleri Akıma Karşı Göreceli Yoğunluk

Bu eğri, sürüş akımının bir fonksiyonu olarak göreceli ışık çıktısını gösterir. Yoğunluk, akımla birlikte doğrusal olmayan şekilde artar. Örneğin, akımı 15mA'den 30mA'ye iki katına çıkarmak, ışık çıktısını iki katına çıkarmaz, bu da yüksek akımlarda artan eklem sıcaklığı ve diğer faktörler nedeniyle verim düşüşünü gösterir. Optimum etkinlik ve uzun ömür için tipik 20mA yakınında çalıştırılması önerilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Detaylı boyut çizimleri, üst, yan, alt ve polarite görünümlerini içerir. Temel boyutlar arasında 2.0mm x 1.4mm gövde boyutu, toplam 1.3mm yükseklik ve 0.6mm ± 0.05mm bacak genişliği bulunur. Tüm toleranslar, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.2mm'dir. PCB üzerinde önerilen lehim pedi deseni de, doğru lehimleme ve mekanik mukavemet sağlamak için gösterilmiştir.

5.2 Polarite ve Lehim Desenleri

Katot, tipik olarak paket üzerinde bir çentik veya yeşil gösterge ile açıkça işaretlenmiştir. Montaj sırasında doğru polarite gözlemlenmelidir. Lehim deseni diyagramı, geri akış lehimlemesi için optimal bakır ped tasarımını gösterir, bu da güvenilir lehim dolguları elde etmeye ve lehimleme sürecinde ısı dağılımını yönetmeye yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Talimatları

6.1 SMT Geri Akış Lehimleme Talimatları

Bileşen, standart kızılötesi veya konveksiyon geri akış lehimleme prosesleri için tasarlanmıştır. Tipik bir geri akış profili izlenmelidir, ön ısıtma, bekleme, geri akış ve soğutma aşamaları içermelidir. Geri akış sırasındaki tepe sıcaklığı, paket için maksimum izin verilen sıcaklığı (depolama sıcaklığından anlaşıldığı gibi) aşmamalıdır, plastik kapsülasyon ve iç tel bağlantılarının zarar görmesini önlemek için. Sıvı üstü zamanı (TAL) ve tepe sıcaklık önerileri için genel SMT kılavuzlarından benzer bileşenler için elde edilmelidir.

6.2 İşleme Önlemleri

MSL Seviye 3 derecelendirmesi nedeniyle, nem bariyer torbası fabrika zemini koşullarında (30°C/%60RH) 168 saatten fazla açılmışsa, lehimlemeden önce cihazların fırınlanması gerekir. Lens üzerinde mekanik stresten kaçının. Otomatik işleme sırasında uygun boyutta vakum alma nozülleri kullanın. Tüm işleme ve montaj aşamalarında ESD önlemlerine her zaman uyun.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, makaralara monte edilmiş kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Taşıyıcı şerit boyutları, yuva büyüklüğü ve makara çapı, otomatik yerleştirme ekipmanına uyacak şekilde standartlaştırılmıştır. Makara üzerinde detaylı bir etiket, parça numarasını, miktarı, parti numarasını ve grup kodlarını belirtir.

7.2 Nem Dirençli Paketleme

MSL3 gereksinimine uygun olarak, makaralar, bileşenleri depolama ve taşıma sırasında ortam neminden korumak için desikatör ve nem gösterge kartı içeren mühürlü nem bariyer torbalarında paketlenir.

7.3 Güvenilirlik Testi

Ürün, bir dizi güvenilirlik testinden geçer; bunlar arasında yüksek sıcaklık depolama, düşük sıcaklık depolama, sıcaklık döngüsü, nem testi ve lehim ısı direnci bulunabilir. Belirli test koşulları ve geçme/başarısız kriterleri, bileşenin saha koşullarında sağlamlığını ve uzun ömrünü sağlar.

8. Uygulama Önerileri

Optimum performans için, LED'in sabit voltaj yerine sabit akım kaynağı ile sürülmesi önerilir. Akım, mutlak maksimum değerler içinde kalırken istenen parlaklığa göre ayarlanmalıdır. PCB tasarımında termal yol düşünülmelidir; LED'in termal pedi altında (uygulanabilirse) termal viyalar kullanmak ısı dağılımına yardımcı olabilir. Belirli renk tutarlılığı gerektiren uygulamalar için, tedarik sırasında gerekli gerilim ve ışık akısı grup kodları belirtilmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma

5mm delikli tip gibi eski LED paketleriyle karşılaştırıldığında, bu PLCC-2 SMD LED çok daha küçük bir ayak izi, otomatik montaj için daha iyi uygunluk ve daha geniş bir görüş açısı sunar. PLCC-2 ailesi içinde, bu spesifik varyant, yüksek renk geri verim indeksi (Ra>90) ve birden fazla, sıkı gruplandırılmış renk sıcaklıklarında mevcudiyeti ile kendini ayırır, bu da renk kalitesinin kritik olduğu uygulamalar için uygun hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular

S: Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?

C: Evet, 30mA mutlak maksimum sürekli akımdır. Ancak, uzun ömür ve parlaklık koruması için, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında, tipik 20mA'de veya altında çalıştırılması tavsiye edilir.



S: Çeşitli renk sıcaklığı grupları arasındaki fark nedir?

C: Gruplar, sıcak (sarımsı) soğuk (mavimsi) arasında değişen beyaz ışığın farklı tonlarını temsil eder. Seçim, istenen estetik ve uygulamaya bağlıdır (örn., samimi aydınlatma için sıcak beyaz, görev aydınlatması için soğuk beyaz).



S: Sipariş için grup kodlarını nasıl yorumlarım?

C: Tam parça numarası, ileri gerilim (örn., G1) ve ışık akısı (örn., WHB) için kodlar içerir. Devre tasarımınızı ve parlaklık gereksinimlerinizi karşılayan kombinasyonu seçmek için gruplandırma tablolarına başvurun.

11. Pratik Kullanım Örnekleri

Örnek Çalışma 1: Cihaz Kontrol Paneli Arka Aydınlatması.Bu LED'lerin bir serisi, mutfak cihazındaki düğmeleri ve ekranları aydınlatmak için kullanılabilir. Geniş görüş açısı, çeşitli açılardan görünürlüğü sağlar ve yüksek CRI, renkli göstergelerin doğru şekilde oluşturulmasını sağlar. SMT paketi, ince profil tasarımına olanak tanır.



Örnek Çalışma 2: Dekoratif LED Şerit.Esnek PCB üzerine monte edilen bu LED'ler, mimari vurgu aydınlatması için düzgün, sürekli ışık çizgileri oluşturabilir. Farklı beyaz tonlarının mevcudiyeti, tasarımcıların aydınlatma atmosferini iç tasarım temasına uyarlamasına olanak tanır.

12. İlke Tanıtımı

Beyaz LED, bir yarı iletken malzemedeki elektrolüminesans prensibiyle çalışır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler mavi LED çipinin aktif bölgesinde birleşir ve mavi ışık fotonları yayar. Bu mavi fotonlar daha sonra çip üzerindeki fosfor kaplaması tabakasına çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve daha geniş bir spektrumda (sarı ve kırmızı dalga boyları) ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve fosfor tarafından yayılan ışığın kombinasyonu, beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Tam ton (renk sıcaklığı), fosfor tabakasının bileşimi ve kalınlığı ile belirlenir.

13. Gelişim Trendleri

LED teknolojisindeki genel trend, daha yüksek etkinlik (vat başına daha fazla lümen), gelişmiş renk geri verimi ve daha düşük maliyettir. PLCC-2 gibi paket tipleri için ilerlemeler arasında daha yüksek sürüş akımlarına izin veren daha iyi termal yönetim malzemeleri, daha sıkı renk gruplandırması için daha hassas fosfor biriktirme teknikleri ve yüksek sıcaklıklara ve sert ortamlara daha iyi direnç sunan kapsülasyon malzemeleri bulunur. Ayrıca, küçültme yönündeki itki devam etmektedir, gelecek nesil kompakt elektronik cihazlar için korunan veya geliştirilmiş optik performansla daha küçük paket boyutları için baskı yapılmaktadır.