Beyaz LED RF-A3E31-WYSH-B2 Veri Sayfası - Boyut 3.0x3.0x0.55mm - Gerilim 3.1V - Güç 1.1W - Teknik Döküman

2. Ürün Genel Bakış

2.1 Genel Tanım

RF-A3E31-WYSH-B2, mavi LED çipinin fosfor dönüşümü ile birleştirilmesiyle üretilen yüksek performanslı bir beyaz LED'dir. 3.0mm × 3.0mm × 0.55mm boyutlarında kompakt bir yüzey montajlı EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketinde sunulur ve mükemmel termal direnç ile güvenilirlik sağlar. Bu LED, hem iç hem de dış otomotiv aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış olup, otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için katı AEC-Q102 stres testi kalifikasyon yönergelerini karşılar.

2.2 Temel Özellikler

• EMC Paketi:EMC malzemesi kullanımı, geleneksel plastik paketlere kıyasla üstün ısı dağılımı ve mekanik dayanıklılık sağlar.
• Son Derece Geniş Görüş Açısı:120° yarı yoğunluk açısı ile çeşitli aydınlatma tasarımları için homojen ışık dağılımı garanti eder.
• SMT Uyumluluğu:Tüm standart SMT montaj ve reflow lehimleme işlemlerine uygundur.
• Bant ve Makara Paketleme:8mm taşıyıcı bant ve 180mm makara ile makara başına 5000 adet olarak sunulur, verimli otomatik yerleştirme için idealdir.
• Nem Hassasiyet Seviyesi:MSL Seviye 2, nem hassasiyeti olan cihazlar için minimum önlem gerektirir.
• Çevresel Uyumluluk:RoHS ve REACH uyumludur, zararlı maddeler içermez.
• AEC-Q102 Sertifikası:Ürün kalifikasyon test planı AEC-Q102 yönergelerine dayanmaktadır ve otomotiv ortamları için güvenilirlik sağlar.

2.3 Uygulamalar

• Otomotiv Aydınlatması:İç aydınlatma (gösterge paneli, tavan lambaları) ve dış aydınlatma (stop lambaları, sinyal lambaları, gündüz farı).
• Genel Aydınlatma:Kompakt bir alanda yüksek parlaklık ve geniş görüş açısı gerektiren her türlü uygulama için uygundur.

3. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

3.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

25°C lehim sıcaklığında ve 350mA ileri akımda test edilen LED, aşağıdaki nominal özellikleri sergiler:

• İleri Gerilim (VF):Minimum 2.8V, tipik 3.1V, maksimum 3.4V. Bu dar dağılım, seri-paralel dizilerde tutarlı tasarıma olanak tanır.
• Işık Akısı (Φ):Minimum 83.7 lm, tipik 102 lm, maksimum 117 lm. Bu aralık, 0.35A sürüş akımı için yüksek verime karşılık gelir ve hem sinyal hem de ortam aydınlatması için uygundur.
• Görüş Açısı (2θ1/2):120° (tam genişlikte yarı maksimum), geniş alan aydınlatmasına olanak tanır.
• Termal Direnç (RTHJ-S):12°C/W, bağlantı noktasından lehim noktasına verimli ısı transferini gösterir ve yüksek akım çalışmasında termal yönetim için kritiktir.
• Ters Akım (IR):Ters çalışma için tasarlanmamıştır; ters gerilim uygulanmamalıdır.

3.2 Mutlak Maksimum Değerler

LED'in güvenli çalışma sınırları açıkça tanımlanmıştır:

• Güç Dağılımı (PD):Maksimum 1700 mW.
• İleri Akım (IF):Sürekli 500 mA; 700 mA darbeli (1/10 görev döngüsü, 10ms darbe genişliği).
• Ters Gerilim (VR):Ters çalışma için tasarlanmamıştır.
• ESD (HBM):8000V'a dayanır, %90 üzerinde verim.
• Çalışma Sıcaklığı (TOPR):-40°C ile +125°C.
• Depolama Sıcaklığı:-40°C ile +125°C.
• Bağlantı Sıcaklığı (TJ):Maksimum 150°C.

Not: Tüm ölçümler standart koşullar altında yapılmıştır. Maksimum akım, paket sıcaklığı ölçülerek bağlantı sıcaklığının derecelendirilmiş sınırı aşmadığından emin olunmalıdır.

3.3 Termal Karakteristikler

Bağlantı noktasından lehim noktasına 12°C/W termal direnç ile LED iyi bir termal performans sunar. Örneğin, 350mA'de tipik VF 3.1V ile güç yaklaşık 1.085W olup, bağlantı-lehim sıcaklık artışı yaklaşık 13°C'dir. Özellikle yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında bağlantı sıcaklığını 150°C'nin altında tutmak için uygun soğutma şarttır.

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

4.1 İleri Gerilim Sınıfları

LED, 350mA'de altı gerilim sınıfına ayrılır: G1 (2.8-2.9V), G2 (2.9-3.0V), H1 (3.0-3.1V), H2 (3.1-3.2V), I1 (3.2-3.3V), I2 (3.3-3.4V). Bu sıkı sınıflandırma, seri üretimde tutarlı parlaklık ve güç tüketimi sağlar.

4.2 Işık Akısı Sınıfları

Üç ışık akısı sınıfı tanımlanmıştır: RA (83.7-93.2 lm), RB (93.2-105 lm), SA (105-117 lm). Uygun akı sınıflarının seçimi, müşterilerin renk homojenliğini korurken belirli parlaklık gereksinimlerini karşılamasına olanak tanır.

4.3 Renklilik Sınıfları

LED, dört CIE koordinatıyla tanımlanan 5E renklilik sınıfında sunulur: (0.5536,0.4221), (0.5764,0.4075), (0.5883,0.4111), (0.5705,0.4289). Bu, genellikle sinyal lambaları ve arka kombinasyonlar gibi otomotiv sinyal aydınlatmasında kullanılan sıcak beyaz renk bölgesine (kehribar-beyaz) karşılık gelir.

5. Performans Eğrisi Analizi

5.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, 100mA'de ileri gerilimin yaklaşık 2.7V, 350mA'de yaklaşık 3.1V ve 500mA'de 3.4V'a yaklaştığını gösterir. Eğri, GaN tabanlı mavi LED'ler için tipiktir ve yüksek akımlarda dinamik direnç hafifçe artar.

5.2 İleri Akım vs. Bağıl Yoğunluk

Bağıl ışık yoğunluğu, yaklaşık 300mA'ya kadar ileri akımla neredeyse doğrusal olarak artar, ardından ısınma ve verim düşüşü nedeniyle doymaya başlar. 500mA'de bağıl yoğunluk, 350mA'deki yoğunluğun yaklaşık %160'ıdır ve iyi akım taşıma kapasitesini gösterir.

5.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED'in performansı lehim noktası sıcaklığına (TS) göre değişir:

• Bağıl Yoğunluk vs. TS:TS=125°C'de bağıl yoğunluk, 25°C'deki değerin yaklaşık %65'ine düşer ve termal hassasiyeti vurgular.
• İleri Akım Azaltma:Bağlantı sıcaklığını ≤150°C tutmak için maksimum ileri akım, TS=25°C'de 500mA'den TS=125°C'de yaklaşık 200mA'ye düşürülür.
• İleri Gerilim vs. TS:VF, artan sıcaklıkla azalır (yaklaşık -2mV/°C negatif katsayı), LED'ler için tipiktir.

5.4 Radyasyon Deseni

Radyasyon diyagramı, yarım açısı 60° (120° FWHM) olan Lambert benzeri bir dağılım gösterir. Yoğunluk 0°'de maksimumdur ve ±60°'de %50'ye düşer, geniş bir alanda homojen aydınlatma sağlar.

5.5 Renklilik Koordinat Kayması vs. İleri Akım

İleri akım 0'dan 500mA'ye yükseldikçe CIE x koordinatı yaklaşık +0.012, y koordinatı ise +0.006 kayar. Bu kayma, farklı akım yoğunluklarında spektral güç dağılımındaki değişiklikten kaynaklanır. Tasarımcılar, dar renk toleransı gerektiren uygulamalarda bu renk kaymasını hesaba katmalıdır.

5.6 Spektrum Dağılımı

Spektrum, tipik bir beyaz LED spektrumudur: 450nm civarında mavi tepe ve 560nm civarında geniş sarı fosfor emisyonu. Mavi tepe bağıl yoğunluğu, fosfor tepesine kıyasla yaklaşık 0.2'dir ve sıcak beyaz görünümü gösterir. Spektrum 430nm'den 750nm'ye kadar uzanır.

6. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

6.1 Paket Boyutları

LED paketi 3.00mm × 3.00mm × 0.55mm (uzunluk × genişlik × yükseklik) ölçülerindedir. Alt görünüm, iki katot ve iki anot pedini gösterir: büyük ped (2.60mm × 1.50mm) anot, küçük ped (2.40mm × 0.65mm) katottur. Ayrıntılı boyutlar veri sayfası çizimlerinde verilmiştir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar ±0.2mm toleransa sahiptir.

6.2 Önerilen Lehimleme Desenleri

Önerilen PCB arazi deseni, biri anot (1.55mm × 0.65mm) ve biri katot (0.65mm × 0.55mm) için olmak üzere iki dikdörtgen ped içerir ve paket tabanına uygun aralık bırakılır. Uygun ped tasarımı, iyi lehim bağlantısı oluşumu ve ısı transferi sağlar.

6.3 Polarite Tanımlama

Polarite, paket üzerinde açıkça işaretlenmiştir: üst görünümdeki bir çentik veya nokta katot tarafını gösterir. Alt görünüm ayrıca büyük pedin anota karşılık geldiğini gösterir. Yanlış polarite, ters çalışmaya izin verilmediğinden LED hasarına yol açabilir.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

7.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

LED, kurşunsuz reflow lehimleme ile uyumludur. Önerilen reflow profili aşağıdakileri içerir:

• Ortalama ısınma hızı:Maks. 3°C/s (Tsmin'den Tp'ye).
• Ön ısıtma:150°C ila 200°C arasında 60-120 saniye.
• 217°C üzerinde kalma süresi:60-120 saniye.
• Tepe sıcaklığı:260°C, tepe noktasının 5°C yakınında maksimum 10 saniye.
• Soğutma hızı:Maks. 6°C/s.
• 25°C'den tepe noktasına süre:Maks. 8 dakika.

Reflow lehimleme iki kezden fazla yapılmamalıdır. Lehimleme işlemleri arasında 24 saatten fazla geçerse, LED'ler emilen nem nedeniyle hasar görebilir. Manuel lehimleme, ≤300°C'de ≤3 saniye süreyle bir havya ile mümkündür, ancak yalnızca bir kez.

7.2 Taşıma Önlemleri

• Mekanik Stres:Silikon lens yüzeyine baskı uygulamayın; yumuşaktır ve iç devrelere zarar verebilir. Yan taraftan tutmak için uygun aletler kullanın.
• Eğilme:Bükülmüş PCB'lere bileşen monte etmeyin; lehimlemeden sonra devreyi bükmekten kaçının.
• Soğutma:Reflow sonrası kademeli soğutmaya izin verin; hızlı soğutma veya soğutma sırasında titreşim hasara neden olabilir.
• Temizlik:Temizlik için izopropil alkol önerilir. Ultrasonik temizlik önerilmez, LED'e zarar verebilir.
• Nem Depolama:Açılmamış torbalar: ≤30°C, ≤%75 RH, 1 yıla kadar. Açıldıktan sonra: ≤30°C, ≤%60 RH, 24 saat içinde kullanın. Aşılırsa, 60±5°C'de ≥24 saat fırınlayın.
• ESD Koruması:LED elektrostatik boşalmaya karşı hassastır; taşıma sırasında uygun ESD önlemleri alınmalıdır.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

8.1 Paketleme Özellikleri

LED, bant ve makara paketlemesinde tedarik edilir: makara başına 5000 adet. Taşıyıcı bant boyutları: A0=3.30±0.1mm, B0=3.30±0.1mm, K0=0.90±0.1mm, standart 8mm bant genişliği. Makara çapı 180mm, göbek çapı 60mm ve mil deliği 13mm'dir. Makaralar, nem bariyerli torbalara desikant ve nem göstergesi ile yerleştirilir.

8.2 Etiket Bilgisi

Her makara, Parça Numarası (model), Özellik Numarası, Parti Numarası, Sınıf Kodu (akı, renklilik, gerilim), Miktar ve Tarih içeren bir etiket taşır. Bu, izlenebilirlik ve envanter yönetimini kolaylaştırır.

9. Uygulama Önerileri

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Yüksek parlaklık, geniş görüş açısı ve AEC-Q102 sertifikası sayesinde RF-A3E31-WYSH-B2 aşağıdakiler için idealdir:

• Otomotiv Dış Aydınlatması:Stop lambaları, sinyal lambaları, fren lambaları, gündüz farları (DRL).
• Otomotiv İç Aydınlatması:Tavan lambaları, harita lambaları, ortam aydınlatma şeritleri.
• Endüstriyel ve Ticari Aydınlatma:Tabelalar, dekoratif aydınlatma, acil durum aydınlatması.

9.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Optimum ömür için lehim noktası sıcaklığını 125°C'nin altında tutacak yeterli soğutma sağlayın. LED pedlerinin altına termal viyalar ve bakır düzlemler kullanın.
• Akım Regülasyonu:VF varyasyonu nedeniyle termal kaçakları önlemek için sabit akım sürücüleri veya seri dirençler kullanın. Ters gerilimden kaçının.
• Kükürt ve Halojen Kontrolü:Çalışma ortamı, kükürt bileşiklerinin 100ppm'den azını içermelidir. Çevre malzemelerdeki tek brom ve klor içeriği her biri 900ppm'nin altında, toplam 1500ppm'nin altında olmalıdır; bu, silikon lensin korozyonunu ve renk değişimini önler.
• Uçucu Organik Bileşikler (VOC'ler):Organik buhar çıkaran yapıştırıcılar ve doldurma malzemelerinden kaçının; bunlar silikona nüfuz ederek sararma ve lümen kaybına neden olabilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i sürekli olarak 500mA'de sürebilir miyim?
C: Mutlak maksimum sürekli ileri akım 500mA'dir, ancak yalnızca lehim noktası sıcaklığı bağlantı sıcaklığını ≤150°C tutacak kadar düşükse. Pratikte, yüksek ortam sıcaklıklarında azaltma gereklidir. Kılavuz için azaltma eğrisine (Şekil 1-10) bakın.

S: Bu LED'in tipik renk sıcaklığı nedir?
C: Renklilik sınıfı 5E'ye (CIE koordinatları yaklaşık 0.57,0.41) dayanarak, ilişkili renk sıcaklığı yaklaşık 2700-3000K'dir ve sıcak beyaz/kehribar renktedir. Bu, otomotiv sinyal aydınlatması için tipiktir.

S: LED ters kutuplamada nasıl davranır?
C: Bu LED ters çalışma için tasarlanmamıştır. Ters gerilim uygulanması kalıcı hasara neden olabilir. Devre tasarımının ters gerilimi önlediğinden her zaman emin olun.

S: Nem bariyerli torba açıldıktan sonra önerilen depolama koşulu nedir?
C: LED, ≤30°C ve ≤%60 RH'de saklanmalı ve 24 saat içinde kullanılmalıdır. Kullanılmazsa, reflow öncesinde 60±5°C'de ≥24 saat fırınlayın.

S: Lehimleme sonrası ultrasonik temizlik kullanabilir miyim?
C: Ultrasonik temizlik önerilmez; LED'e, özellikle bağlantı tellerine ve silikon lense mekanik hasar verebilir. İzopropil alkol ve nazik temizleme yöntemleri kullanın.

11. Pratik Uygulama Örnekleri

11.1 Otomotiv Sinyal Lambası Modülü

Tipik bir sinyal lambası modülünde, bu tür 6-8 LED, bir akım sınırlama direnci ile seri olarak bağlanır ve 12V otomotiv elektrik sistemi tarafından sürülür. Tipik VF 3.1V ve 350mA varsayıldığında, seri altı LED 18.6V artı direnç düşüşü gerektirir. Verimlilik için bir buck-boost sabit akım sürücüsü önerilir. Geniş 120° ışın açısı, her açıdan görünürlük sağlar.

11.2 İç Ortam Aydınlatma Şeridi

Ortam aydınlatması için LED'ler, 10-15mm aralıklarla esnek bir PCB üzerine yerleştirilebilir. 100-200mA'de sürüldüklerinde yumuşak sıcak beyaz ışık üretirler. Sıcak noktaları ortadan kaldırmak için silikon difüzörler kullanılabilir. MSL Seviye 2 nedeniyle montaj, torba açıldıktan sonra 24 saat içinde yapılmalı ve PCB kirleticilerden arındırılmış olmalıdır.

12. Çalışma Prensibi

Bu beyaz LED, fosfor dönüştürmeli LED (pc-LED) prensibiyle çalışır. Mavi bir InGaN/GaN LED çipi, yaklaşık 450nm'de mavi ışık yayar. Bu mavi ışık, çip üzerine kaplanmış sarı yayan bir fosforu (genellikle YAG:Ce veya benzeri) uyarır. Mavi ve sarı ışığın birleşimi beyaz ışık üretir. Tam renk noktası (renklilik), fosfor tabakasının kalınlığı ve bileşimi tarafından belirlenir. Cihaz sabit bir akımla sürülür; akım, parlaklığı doğrudan kontrol eder ve fosfor ile çipin farklı termal davranışı nedeniyle renk sıcaklığını da hafifçe etkiler.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişim Yönü

Otomotiv aydınlatma endüstrisi, geleneksel halojen ve ksenon ampullerden LED tabanlı çözümlere hızla geçiş yapmaktadır. Temel trendler şunları içerir:

• Daha Yüksek Verim:Fosfor verimliliği ve çip teknolojisindeki sürekli iyileştirmeler, beyaz LED'ler için verimi 150 lm/W'ın üzerine çıkarmaktadır.
• Miniyatürleştirme:3.0x3.0mm gibi daha küçük paketler, daha ince ve esnek aydınlatma tasarımlarına olanak tanır.
• Renk Ayarı:Çok renkli ve ayarlanabilir beyaz LED'ler, uyarlanabilir farlar ve ortam aydınlatması için popülerlik kazanmaktadır.
• Güvenilirlik:AEC-Q102 gibi standartlar, termal çevrim, nem ve titreşim için sıkı testlerle otomotiv sınıfı güvenilirlik sağlar.
• Akıllı Aydınlatma:Sensörler ve iletişim modülleri (Li-Fi, V2X) ile entegrasyon bir sonraki sınırdır.

RF-A3E31-WYSH-B2 LED, AEC-Q102 sertifikası ve yüksek performansı ile otomotiv sektöründeki bu gelişen talepleri karşılamak için iyi bir konumdadır.