Beyaz LED SMD 3.00x1.40x0.52mm Veri Sayfası - İleri Gerilim 2.8V - Işık Akısı 23lm - Güç 0.192W - Otomotiv AEC-Q102 Sertifikalı

1. Ürün Genel Bakış

Bu beyaz LED, geniş beyaz ışık spektrumu elde etmek için fosforla birleştirilmiş mavi bir çip kullanılarak üretilmiştir. Cihaz, 3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm boyutlarında kompakt bir EMC (Epoksi Kalıplama Bileşiği) paketinde gelir. Otomotiv iç ve dış aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır ve otomotiv sınıfı ayrık yarı iletkenler için AEC-Q102 stres testi yeterliliğine tamamen uygundur. LED, 120°'lik son derece geniş bir görüş açısı sunar ve bu da tek tip ışık dağılımı gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Nem hassasiyeti seviyesi 2 (MSL2) ve RoHS uyumluluğu ile cihaz, standart SMT montajı ve yeniden akış lehimleme işlemleri için optimize edilmiştir.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler

IF = 50 mA ve Ts = 25 °C test koşulunda, ileri gerilim (VF) 2.6 V (minimum) ile 3.2 V (maksimum) arasında değişir; tipik değer 2.8 V'tur. VR = 5 V'de ters akım (IR) tipik olarak 10 µA'den azdır ve düşük kaçak akım sağlar. Işık akısı (Φ) 19.6 lm (min.) ile 26.9 lm (maks.) arasında belirtilmiştir; tipik değer 23 lm'dir. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 120 derecedir. Birleşim noktasından lehim noktasına termal direnç (RTHJ-S) maksimum 50 °C/W olup, iyi ısı dağıtma kapasitesini gösterir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Maksimum güç dağılımı (PD) 384 mW'tır. İleri akım (IF) 120 mA DC'yi aşmamalıdır, tepe ileri akım (IFP) ise 1/10 görev döngüsü ve 10 ms darbe genişliğinde 200 mA'ya ulaşabilir. Maksimum ters gerilim (VR) 5 V'tur. Cihaz, %90'ın üzerinde verimle 8000 V'a (HBM) kadar elektrostatik boşalmaya (ESD) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40 °C ile +125 °C arasındadır ve depolama sıcaklığı aynıdır. Maksimum birleşim sıcaklığı (TJ) 150 °C'dir.

3. Bölümleme Sistemi

3.1 İleri Gerilim Bölümleri

IF = 50 mA'de ileri gerilim altı bölüme ayrılır: G1 (2.8–2.9 V), G2 (2.9–3.0 V), H1 (3.0–3.1 V), H2 (3.1–3.2 V), I1 (3.2–3.3 V) ve I2 (3.3–3.4 V). Bu ince bölümleme, müşterilerin paralel veya seri devreler için sıkı kontrollü gerilime sahip LED'leri seçmesine yardımcı olur.

3.2 Işık Akısı Bölümleri

Işık akısı üç bölüme ayrılır: KA (19.6–21.8 lm), KB (21.8–24.2 lm) ve LA (24.2–26.9 lm). Gerilim bölümleriyle birleştirildiğinde, uygulamaya özel parlaklık gereksinimleri için kapsamlı bir seçim sağlar.

3.3 Renklilik Bölümleri

CIE renklilik diyagramı iki renk bölümünü gösterir: ZG0 ve ZG1. ZG0'ın koordinat sınırları (0.3059,0.3112), (0.3122,0.3258), (0.3240,0.3258), (0.3177,0.3112) şeklindedir. ZG1 ise (0.3122,0.3258), (0.3185,0.3404), (0.3303,0.3404), (0.3240,0.3258) ile tanımlanır. Bu bölümler, üretim partileri arasında tutarlı renk görünümü sağlar.

4. Performans Eğrileri Analizi

4.1 İleri Gerilim vs. İleri Akım

I-V eğrisi, ileri gerilimin 2.6 V'tan 3.0 V'a yükselmesiyle ileri akımın 0 mA'den yaklaşık 60 mA'ye çıktığını gösterir. Eğri LED'ler için tipik olan üstel bir yapıya sahiptir ve küçük gerilim değişikliklerinin büyük akım değişimlerine neden olduğunu belirtir; bu nedenle akım regülasyonu kritik öneme sahiptir.

4.2 Bağıl Yoğunluk vs. İleri Akım

Bağıl ışık yoğunluğu, 70 mA'ye kadar ileri akımla neredeyse doğrusal olarak artar. 50 mA'de bağıl yoğunluk yaklaşık %100 iken, 10 mA'de yaklaşık %20'ye düşer. Bu doğrusal ilişki, akım ayarı ile kısma işlemine yardımcı olur.

4.3 Lehim Sıcaklığı vs. Bağıl Yoğunluk

Lehim noktası sıcaklığı 20 °C'den 120 °C'ye yükseldikçe, bağıl yoğunluk kademeli olarak %100'den yaklaşık %85'e düşer. Bu, ışık çıkış kararlılığını korumak için termal yönetimin önemini vurgular.

4.4 Lehim Sıcaklığı vs. İleri Akım

İzin verilen maksimum ileri akım, yüksek sıcaklıklarda azaltılmalıdır. Ts = 25 °C'de IF maksimum 120 mA iken, Ts = 100 °C'de yaklaşık 60 mA'ye düşer. Uygun ısı emme, güvenli sınırlar içinde çalışmayı sağlar.

4.5 İleri Gerilim vs. Lehim Sıcaklığı

İleri gerilim, sıcaklık arttıkça hafifçe azalır (yaklaşık -2 mV/°C). Bu negatif sıcaklık katsayısı, sabit gerilimli sürücü tasarımlarında dikkate alınmalıdır.

4.6 Radyasyon Diyagramı

Işıma deseni, geniş yarı yoğunluk açısı ±60° ile Lambertian benzeridir. Bu, geniş bir alan üzerinde tek tip aydınlatma sağlar ve tavan lambaları veya okuma lambaları gibi otomotiv iç aydınlatması için idealdir.

4.7 Sıcaklığa Bağlı Renk Kayması

Yüksek lehim sıcaklıklarında (85 °C ve 105 °C), renklilik koordinatları daha yüksek Y değerlerine (yeşil) doğru hafifçe kayar, ancak değişim 0.01 birim içindedir ve sıcaklık üzerinde iyi renk kararlılığını gösterir.

4.8 Spektrum Dağılımı

Beyaz LED, 400 nm'den 750 nm'ye kadar geniş bir spektrum sergiler; 450 nm civarında bir tepe (mavi çip) ve 550-600 nm civarında ikincil bir fosfor tepe noktası vardır. Bu, genel aydınlatma için uygun yüksek bir renksel geriverim indeksi sağlar.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Paket 3.00 mm x 1.40 mm x 0.52 mm boyutlarındadır. Üst görünüm, 2.61 mm x 1.60 mm boyutlarında merkezi bir yayma alanı gösterir. Yan görünüm, 0.52 mm kalınlık ve 0.05 mm'lik küçük bir çıkıntı gösterir. Alt görünüm, iki lehim pedini gösterir: biri katot (C) ve biri anot (A). Katot pedi daha büyüktür (0.86 mm x 1.40 mm). Polarite işareti altta '-' sembolü olarak gösterilir.

5.2 Önerilen Lehimleme Deseni

Optimum termal ve elektrik bağlantısı için önerilen PCB bakır deseni 3.50 mm x 2.10 mm olup, merkez ped alanı 0.91 mm x 1.00 mm'dir. Tüm boyutlar ±0.2 mm toleransla milimetre cinsindendir.

5.3 Polarite Tanımlama

Pozitif (anot) ve negatif (katot) terminaller alt görünümde açıkça işaretlenmiştir. Doğru yönlendirme, düzgün çalışma için gereklidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 SMT Yeniden Akış Profili

Yeniden akış lehimleme işlemi aşağıdaki parametrelere uymalıdır: Tsmin'den Tp'ye ortalama rampa hızı ≤ 3 °C/s; 150 °C'den 200 °C'ye ön ısıtma 60–120 saniye; 217 °C'nin (TL) üzerinde kalma süresi maksimum 60 saniye; tepe sıcaklığı (Tp) 260 °C ve Tp'nin 5 °C yakınında kalma süresi maksimum 10 saniye; soğutma hızı ≤ 6 °C/s; 25 °C'den Tp'ye toplam süre ≤ 8 dakika. Yalnızca iki yeniden akış döngüsüne izin verilir; aralarında 24 saatten fazla süre varsa, LED'ler nem emerek hasar görebilir.

6.2 Onarım

Lehimleme sonrası onarım kaçınılmalıdır. Gerekirse çift başlı lehim havyası kullanın. Isıtma sırasında silikon merceğe mekanik stres uygulanmamalıdır.

6.3 Uyarılar

Kapsülleme malzemesi silikondur ve yumuşaktır. Üst yüzeye aşırı basınç uygulanması iç devreye zarar verebilir. Pick-and-place nozulları minimum kuvvet uygulamalıdır. LED'leri bükülmüş PCB'ye monte etmeyin veya lehimleme sonrası kartı bükmeyin. Yeniden akış sonrası hızlı soğutmadan kaçının.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Taşıyıcı Bant ve Makara

LED'ler, makara başına 5000 adet olacak şekilde taşıyıcı bantta paketlenir. Makara boyutları: A = 178 ± 1 mm, B = 8.0 ± 0.1 mm, C = 60 ± 1 mm, D = 13.0 ± 0.5 mm. Bant, taşıma için başlangıçta ve sonda 80-100 adet boş cep içerir.

7.2 Etiket Özellikleri

Her makara, parça numarası, özellik numarası, parti numarası, bölüm kodu (ışık akısı Φ, renklilik bölümü XY, ileri gerilim VF ve dalga boyu kodu WLD dahil), miktar ve üretim tarihini içeren bir etiket taşır.

7.3 Neme Dirençli Paketleme

Makara, nem bariyerli torbalarda, kurutucu ve nem gösterge kartları ile kapatılır. Nem hassasiyeti seviyesi 2'dir. Açıldıktan sonra LED'ler 24 saat içinde kullanılmalıdır. Depolama 24 saati aşarsa, kullanımdan önce 60 ± 5 °C'de en az 24 saat fırınlama gereklidir.

8. Uygulama Önerileri

Bu LED, öncelikle otomotiv iç ve dış aydınlatması için tasarlanmıştır; gösterge paneli gösterge lambaları, iç ortam aydınlatması, stop lambaları, sinyal lambaları ve yan işaret lambaları gibi. 120°'lik geniş görüş açısı ve yüksek parlaklık (26.9 lm'ye kadar) doğrudan ve dolaylı aydınlatma için uygundur. En iyi performans için termal tasarım, lehim noktası sıcaklığının 125 °C'nin altında kalmasını sağlamalıdır. Maksimum ileri akımı aşmamak için akım sınırlayıcı dirençler veya sabit akım sürücüleri kullanın. Montaj sırasında topraklama bilek kayışları ve anti-statik çalışma istasyonları gibi ESD koruma önlemleri zorunludur.

9. Güvenilirlik ve Test

9.1 Güvenilirlik Testleri

Ürün yeterliliği AEC-Q102'yi takip eder. Gerçekleştirilen testler şunları içerir: Yeniden akış koşullandırma (260 °C, 10 s, 2×), MSL2 ön koşullandırma (85 °C/%60 RH, 168 saat), Termal Şok (-40 °C ile 125 °C, 1000 döngü), Ömür Testi (Ta = 105 °C, IF = 50 mA, 1000 saat) ve Yüksek Sıcaklık Nem Ömür Testi (85 °C/%85 RH, IF = 50 mA, 1000 saat). Kabul kriteri: 20 numunede 0 hata.

9.2 Hata Kriterleri

Bir cihaz aşağıdaki durumlarda başarısız sayılır: ileri gerilim üst özellik sınırının (USL) 1.1 katını aşarsa, ters akım USL'nin 2.0 katını aşarsa veya ışık akısı alt özellik sınırının (LSL) 0.7 katının altına düşerse.

10. Kullanım Önlemleri ve Depolama

Kükürt içeriği 100 PPM'yi aşan ortamlara maruziyetten kaçının. Brom ve klor tekli içerikleri 900 PPM'den az, toplamları 1500 PPM'den az olmalıdır. Armatür malzemelerinden gelen VOC'ler silikon kapsülleyiciye nüfuz ederek renk bozulmasına neden olabilir; uyumluluk testi önerilir. Organik buhar yayan yapıştırıcılar kullanmayın. Bileşeni yan tarafından cımbızla tutun; asla silikon merceğe doğrudan dokunmayın. Açılmamış torbaları en fazla bir yıl boyunca ≤ 30 °C / ≤ %75 RH'de saklayın. Açtıktan sonra 24 saat içinde kullanın veya kullanmadan önce fırınlayın.

11. Sık Sorulan Teknik Sorular

S: Bu LED'i sabit gerilimle sürebilir miyim?C: Sabit gerilim sürüşü, akımı sınırlamak için yalnızca seri dirençle mümkündür; çünkü ileri gerilim sıcaklık ve bölüme göre değişir. Sabit akım kaynağı önerilir.

S: Tipik ömrü nedir?C: LED, 105 °C ve 50 mA'de 1000 saat için yeterlidir, ancak daha düşük sıcaklıklarda (85 °C) tipik ömür, kademeli lümen düşüşü ile 10.000 saati aşabilir.

S: Birden fazla LED paralel bağlanabilir mi?C: Evet, ancak VF bölümleme farklılıkları nedeniyle her LED'in kendi akım sınırlayıcı direncine sahip olması gerekir, aksi takdirde akım çekme sorunu oluşabilir.

12. Tasarım Örnekleri

Örnek: İç tavan lambası değişimi– Her biri 50 mA'de LA (24.2-26.9 lm) bölümünden altı LED, 12V tavan lambası için yeterli olan 150 lm'den fazla ışık üretebilir. Toplam 300 mA sabit akım sürücüsü ve alüminyum çekirdekli PCB üzerinde uygun termal yönetim, 85 °C ortamda güvenilir çalışma sağlar.

Örnek: Dış yan işaret lambası– 12V hatta 120 ohm dirençle seri bağlı iki LED (toplam 6.4 V) yaklaşık 47 mA verir ve 50 mA değerinin altında kalır. Geniş görüş açısı, yan işaret lambaları için ECE düzenlemelerini karşılar.

13. Teknoloji Prensipleri

Beyaz ışık, mavi bir InGaN LED çipinin (450 nm civarında yayan) sarı yayan bir fosforla (tipik olarak YAG:Ce) birleştirilmesiyle üretilir. Mavi ışık kısmen fosforu uyarır, bu da mavi fotonların bir kısmını sarıya dönüştürür. Mavi ve sarı ışığın karışımı beyaz görünür. EMC paketi, geleneksel silikon paketlere kıyasla yüksek sıcaklık direnci ve mekanik sağlamlık sağlar.

14. Gelişme Trendleri

Otomotiv aydınlatması, enerji verimliliği, uzun ömür ve tasarım esnekliği nedeniyle akkor ampullerden LED'e doğru kaymaya devam ediyor. Gelecekteki trendler arasında daha yüksek aydınlatma (50 mA'de die başına 30 lm üzeri), daha küçük paketler (örneğin 2.0x1.0 mm) ve uyarlanabilir aydınlatma sistemlerine entegrasyon yer alıyor. AEC-Q102 sertifikalı otomotiv sınıfı LED'lerin kullanımı, dış ve iç işlevler için standart hale geliyor. Geliştirilmiş fosfor teknolojisi, renk tutarlılığını artıracak ve termal sönümlemeyi azaltacaktır.