İçindekiler
- 1. Ürüne Genel Bakış
- 1.1 Genel Açıklama
- 1.2 Özellikler
- 1.3 Uygulamalar
- 2. Teknik Parametre Analizi
- 2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 2.2 Mutlak Maksimum Değerler
- 3. Bantlama Sistemi
- 3.1 İletim Gerilimi Bantları
- 3.2 Işık Şiddeti Bantları
- 3.3 Renklilik Bantları
- 4. Performans Eğrileri
- 4.1 İletim Gerilimi vs İletim Akımı
- 4.2 İletim Akımı vs Bağıl Işık Şiddeti
- 4.3 Sıcaklık Etkileri
- 4.4 İletim Akımı vs Baskın Dalga Boyu
- 4.5 Bağıl Işık Şiddeti vs Dalga Boyu
- 4.6 Işıma Deseni
- 5. Mekanik ve Paketleme
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Lehimleme Desenleri
- 5.3 Kutuplama İşareti
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 SMT Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 El Lehimleme
- 6.3 Onarım
- 6.4 Uyarılar
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 7.1 Paketleme Özellikleri
- 7.2 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları
- 7.3 Etiket Formu Özellikleri
- 7.4 Neme Dayanıklı Paketleme
- 7.5 Karton Kutu
- 8. Güvenilirlik Testi
- 8.1 Test Maddeleri ve Koşulları
- 8.2 Arıza Kriterleri
- 9. Uygulama Notları
- 9.1 Termal Tasarım
- 9.2 Devre Tasarımı
- 9.3 Çevresel Önlemler
- 10. Depolama ve Kullanım
- 10.1 Depolama Koşulları
- 10.2 Fırınlama
- 10.3 ESD Koruması
- 11. Çalışma Prensipleri
- 12. Sık Sorulan Sorular
- LED Spesifikasyon Terminolojisi
- Fotoelektrik Performans
- Elektrik Parametreleri
- Termal Yönetim ve Güvenilirlik
- Ambalaj ve Malzemeler
- Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
- Test ve Sertifikasyon
1. Ürüne Genel Bakış
1.1 Genel Açıklama
Bu beyaz LED, mavi bir çip ve fosfor dönüştürme teknolojisi kullanılarak üretilmiştir. Paket boyutları 1.6mm × 0.8mm × 0.7mm olup, kompakt SMD uygulamaları için uygundur. LED, mavi çip emisyonu ve sarı fosfor kombinasyonuyla beyaz ışık yayarak verimli aydınlatma sağlar.
1.2 Özellikler
- 140°'lik son derece geniş görüş açısı.
- Tüm SMT montaj ve lehim işlemlerine uygundur.
- Nem hassasiyeti seviyesi: JEDEC'e göre Seviye 3.
- RoHS uyumlu.
1.3 Uygulamalar
- Optik göstergeler.
- Anahtarlar, semboller ve ekranlar.
- Ev elektrikli cihazları.
- Genel amaçlı gösterge.
2. Teknik Parametre Analizi
2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler
Aksi belirtilmediği sürece elektriksel ve optik özellikler Ts=25°C ve IF=20mA'de belirtilmiştir. İletim gerilimi (VF), G1 (2.8-2.9V) ile J1 (3.4-3.5V) arasında bantlanır ve 20mA'de tipik değerler 3.0V civarındadır. Işık şiddeti (IV), bant koduna bağlı olarak 600 ila 1100 mcd arasında değişir. Görüş açısı 140°'dir (yarım açı). Ters akım, VR=5V'de 10µA'den azdır. Bağlantı noktasından lehim noktasına termal direnç 450°C/W'dir.
2.2 Mutlak Maksimum Değerler
| Parametre | Sembol | Değer | Birim |
|---|---|---|---|
| Güç Dağılımı | Pd | 105 | mW |
| İletim Akımı | IF | 30 | mA |
| Tepe İletim Akımı (Darbe) | IFP | 60 | mA |
| Elektrostatik Boşalma (HBM) | ESD | 1000 | V |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -40 ~ +85 | °C |
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ~ +85 | °C |
| Bağlantı Sıcaklığı | Tj | 95 | °C |
Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir. Bağlantı sıcaklığını maksimumun altında tutmak için uygun ısı dağıtımı gereklidir.
3. Bantlama Sistemi
3.1 İletim Gerilimi Bantları
İletim gerilimi, IF=20mA'de bantlara ayrılır. Bantlar 2.8V ile 3.5V arasında 0.1V artışlarla kapsar. Tipik bantlar: 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), J1 (3.4-3.5V).
3.2 Işık Şiddeti Bantları
Işık şiddeti 600 ila 1100 mcd arasında bantlanır. Yaygın bantlar: 1BF (600-650 mcd), 1BG (650-700 mcd), 1BH (700-750 mcd), 1BI (750-800 mcd), 1BJ (800-850 mcd), 1BK (850-900 mcd), 1FA (900-950 mcd), 1FB (950-1000 mcd), LC1 (1000-1050 mcd), LC2 (1050-1100 mcd).
3.3 Renklilik Bantları
LED ayrıca CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatlarına göre sıralanır. B11, B12, B21, B22, B51, K21, K31 gibi bantlar sıkı renk tutarlılığı sağlar. Her bant, belirtilen x,y koordinatlarına sahip dörtgen bir bölge tanımlar. Örneğin, B11 bandının koordinatları: (0.2423,0.2225), (0.2385,0.2244), (0.2449,0.2344), (0.2487,0.2325).
4. Performans Eğrileri
4.1 İletim Gerilimi vs İletim Akımı
Şekil 1-7, iletim geriliminin iletim akımıyla arttığını gösterir. Tipik 20mA'de, H1 bandı için VF yaklaşık 3.0V'dir.
4.2 İletim Akımı vs Bağıl Işık Şiddeti
Bağıl ışık şiddeti, Şekil 1-8'de gösterildiği gibi iletim akımıyla artar. 30mA'ye kadar yaklaşık olarak doğrusaldır.
4.3 Sıcaklık Etkileri
Şekil 1-9 ve 1-10, pin sıcaklığının hem bağıl ışık şiddetini hem de iletim akımını etkilediğini gösterir. Yüksek sıcaklık ışık çıkışını azaltır ve iletim gerilimini artırır.
4.4 İletim Akımı vs Baskın Dalga Boyu
Şekil 1-11, baskın dalga boyunun akımla hafifçe kaydığını gösterir. 25°C'de dalga boyu çalışma aralığı boyunca sabit kalır.
4.5 Bağıl Işık Şiddeti vs Dalga Boyu
Şekil 1-12 spektral dağılımı verir. Beyaz LED spektrumu, 450-460nm civarında bir mavi tepe ve geniş bir sarı fosor emisyonuna sahiptir.
4.6 Işıma Deseni
Şekil 1-13'teki ışıma deseni, 140°'lik yarım açı ile geniş bir lambertian dağılımı gösterir. Bu, homojen ışık dağılımı sağlar.
5. Mekanik ve Paketleme
5.1 Paket Boyutları
Paket 1.6mm (U) × 0.8mm (G) × 0.7mm (Y) ölçülerindedir. Üstten görünüm LED çipinin konumunu gösterir. Yandan görünüm kalınlığı belirtir. Alttan görünüm iki pedi ortaya koyar: ped 1 (katot) ve ped 2 (anot). Altta bir kutuplama işareti bulunur.
5.2 Lehimleme Desenleri
Önerilen lehim pedleri Şekil 1-5'te verilmiştir. Her ped boyutu 0.8mm × 0.8mm olup aralık 0.8mm'dir. Toplam ayak izi uzunluğu 2.4mm'dir.
5.3 Kutuplama İşareti
Kutuplama işareti katot tarafını belirtir. Ters polariteyi önlemek için montaj sırasında doğru yönlendirme sağlayın.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 SMT Reflow Lehimleme Profili
Önerilen reflow profili:
- Yükselme hızı: Tsmin (150°C)'den Tsmax (200°C)'ye maks. 3°C/s.
- Ön ısıtma süresi: 150-200°C arasında 60-120 saniye.
- 217°C üzerinde kalma süresi: maks. 60 saniye.
- Tepe sıcaklığı: 260°C, maks. 10 saniye.
- Soğutma hızı: maks. 6°C/s.
- 25°C'den tepe sıcaklığına toplam süre: maks. 8 dakika.
Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır. Lehimlemeler arasında 24 saatten fazla süre varsa, fırınlama gereklidir.
6.2 El Lehimleme
El lehimlemesinde, havya sıcaklığını 300°C'nin altında ve 3 saniyeden kısa süre kullanın. Yalnızca bir kez el lehimlemesine izin verilir.
6.3 Onarım
Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED özelliklerini doğrulayın.
6.4 Uyarılar
LED'leri bükülmüş PCB'ye monte etmeyin. Lehimleme sonrası mekanik stresten veya hızlı soğutmadan kaçının.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
7.1 Paketleme Özellikleri
LED'ler bant ve makara formatında paketlenir: makara başına 4000 adet.
7.2 Taşıyıcı Bant ve Makara Boyutları
Taşıyıcı bant genişliği 8mm, adım 4mm. Makara dış çapı 178mm, göbek çapı 60mm. Detaylı boyutlar Şekil 2-1 ve 2-2'de verilmiştir.
7.3 Etiket Formu Özellikleri
Her makara, parça numarası, özellik numarası, lot numarası, bant kodu (akı, renklilik, gerilim), dalga boyu kodu, miktar ve tarih içeren bir etiket taşır.
7.4 Neme Dayanıklı Paketleme
Makaralar, nem bariyeri torbasında kurutucu ve nem göstergesi ile kapatılır. MSL3 kullanım talimatlarına uyun.
7.5 Karton Kutu
Makaralar sevkiyat için karton kutularda paketlenir.
8. Güvenilirlik Testi
8.1 Test Maddeleri ve Koşulları
| Test | Koşul | Süre | Örnek | Kabul/Ret |
|---|---|---|---|---|
| Reflow | 260°C, 10s | 2x | 22 | 0/1 |
| Sıcaklık Döngüsü | -40°C ile 100°C | 100 döngü | 22 | 0/1 |
| Termal Şok | -40°C ile 100°C | 300 döngü | 22 | 0/1 |
| Yüksek Sıcaklık Depolama | 100°C | 1000 saat | 22 | 0/1 |
| Düşük Sıcaklık Depolama | -40°C | 1000 saat | 22 | 0/1 |
| Ömür Testi | 25°C, 20mA | 1000 saat | 22 | 0/1 |
8.2 Arıza Kriterleri
Testten sonra, iletim gerilimi üst özellik sınırının 1.1 katını geçmemelidir. Ters akım, üst özellik sınırının 2.0 katının altında olmalıdır. Işık akısı, alt özellik sınırının 0.7 katının altına düşmemelidir.
9. Uygulama Notları
9.1 Termal Tasarım
Doğru ısı dağılımı kritiktir. Bağlantı sıcaklığı 95°C'yi geçmemelidir. Isıyı yönetmek için yeterli PCB bakır alanı ve termal viyalar kullanın.
9.2 Devre Tasarımı
Akım dalgalanmasını önlemek için her zaman bir akım sınırlama direnci ekleyin. Ters gerilimden kaçının. Devre, çalışma sırasında yalnızca ileri besleme sağlamalıdır.
9.3 Çevresel Önlemler
Çevre malzemelerindeki kükürt içeriği 100ppm'nin altında olmalıdır. Brom ve klor tek içeriği 900ppm'nin altında, toplamı 1500ppm'nin altında olmalıdır. LED kapsülantına zarar verebilecek VOC'lerden kaçının.
10. Depolama ve Kullanım
10.1 Depolama Koşulları
Alüminyum poşeti açmadan önce: ≤30°C ve ≤75%RH'de tarihten itibaren 1 yıla kadar saklayın. Açıldıktan sonra: ≤30°C ve ≤60%RH'de 168 saat saklayın. Aşılırsa, kullanmadan önce fırınlayın.
10.2 Fırınlama
Nem bariyeri zarar görmüşse, en az 24 saat boyunca 60±5°C'de fırınlayın.
10.3 ESD Koruması
LED'ler ESD hassasiyetine sahiptir (HBM 1000V). Kullanım ve montaj sırasında uygun ESD önlemlerini alın.
11. Çalışma Prensipleri
Beyaz LED, sarı bir fosfor (örneğin YAG:Ce) ile kaplanmış mavi bir InGaN çipi kullanır. Mavi ışık, fosforu uyararak sarı ışık yaymasını sağlar; mavi ve sarının kombinasyonu beyaz ışık oluşturur. Tam renk sıcaklığı, fosfor bileşimine ve kalınlığına bağlıdır.
12. Sık Sorulan Sorular
S: Önerilen depolama koşulu nedir?
C: Açmadan önce, ≤30°C ve ≤75%RH'de 1 yıla kadar. Açıldıktan sonra, ≤30°C ve ≤60%RH'de 168 saat.
S: Kaç reflow döngüsüne izin verilir?
C: Maksimum 2 kez. Döngüler arasında 24 saatten fazla varsa, fırınlama gereklidir.
S: Nem hassasiyeti seviyesi nedir?
C: MSL Seviye 3.
S: LED darbe sürüşü ile kullanılabilir mi?
C: Evet, tepe iletim akımı 60mA olup görev döngüsü 1/10 ve darbe genişliği 0.1ms'dir.
S: Tipik termal direnç nedir?
C: Bağlantı noktasından lehim noktasına 450°C/W.
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. |