Beyaz LED 3.2x1.6x0.7mm Teknik Özellikler - Gerilim 2.7-3.5V - Güç 105mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

Bu beyaz LED, mavi bir çipin fosfor dönüşümü ile birleştirilmesiyle üretilmiş olup, kompakt 3.2mm x 1.6mm x 0.7mm yüzey montaj paketi sunar. Genel amaçlı gösterge, ekranlar ve ev aletleri için tasarlanmıştır. Temel özellikler arasında son derece geniş görüş açısı (140°), tüm SMT montaj ve lehim proseslerine uygunluk, nem hassasiyeti seviyesi 3 ve RoHS uyumluluğu bulunur. LED, çeşitli uygulama gereksinimlerine uyacak şekilde birden fazla ileri gerilim ve ışık şiddeti kutusunda mevcuttur.

2. Teknik Parametrelerin Yorumlanması

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

IF = 20 mA ve Ts = 25°C test koşulunda, ileri gerilim (VF) F2 (2.7 V – 2.8 V) ile J1 (3.4 V – 3.5 V) arasında sekiz kutuya ayrılmıştır. Işık şiddeti (IV) aynı koşulda ölçülür ve on iki kutu (1BF ile LD2 arasında) boyunca 600 mcd ile 1200 mcd arasında değişir. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 140° iken, VR = 5 V'de ters akım (IR) 10 µA'den azdır. Termal direnç (RthJ-S) maksimum 450 °C/W olarak belirtilmiştir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Ts = 25°C'de mutlak maksimum değerler şöyledir: güç dağıtımı (Pd) 105 mW, ileri akım (IF) 30 mA, tepe ileri akım (IFP) 60 mA (1/10 görev, 0.1 ms darbe), elektrostatik boşalma (ESD) 1000 V (HBM), çalışma sıcaklığı (Topr) -40°C ila +85°C, depolama sıcaklığı (Tstg) -40°C ila +85°C ve bağlantı sıcaklığı (Tj) 95°C. Tasarımcılar, LED'in asla bu sınırların ötesinde çalıştırılmamasını ve maksimum akıma yakın çalışırken yeterli ısı emiliminin sağlanmasını sağlamalıdır.

3. Bölümlendirme Sistemi

Farklı uygulama ihtiyaçlarını karşılamak için LED, ileri gerilim, ışık şiddeti ve renklilik açısından kutulara ayrılır. Gerilim kutuları F2, G1, G2, H1, H2, I1, I2, J1 olarak etiketlenmiştir ve her biri 0.1 V aralığını kapsar. Işık şiddeti kutuları 1BF (600–650 mcd) ile LD2 (1150–1200 mcd) arasında belirlenmiştir. Renklilik bölümlendirmesi, Şekil 1-6'da gösterilen renklilik diyagramı ve Tablo 1-3'e göre CIE 1931 koordinatlarına dayanır. Tüm bölümlendirme IF = 20 mA'de yapılır. Bu bölümlendirme sistemi, müşterilerin seri üretimde tutarlı optik performans için dar toleranslı bileşenler seçmesine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 İleri Gerilim ve İleri Akım

Şekil 1-7'de gösterildiği gibi, ileri akım 2.5 V ile 3.5 V aralığında ileri gerilimle neredeyse doğrusal olarak artar ve çoğu kutu için tipik çalışma noktası 20 mA ve yaklaşık 2.8 V – 3.0 V'tur.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti ve İleri Akım

Şekil 1-8, bağıl ışık şiddetinin 30 mA'ya kadar ileri akımla hafif alt-doğrusal bir eğilim izleyerek arttığını göstermektedir. 20 mA'de bağıl şiddet 1.0'a normalize edilmiştir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Şekil 1-9, bağıl şiddetin artan ortam sıcaklığı ile azaldığını ve 85°C'de yaklaşık 0.85'e düştüğünü göstermektedir. Şekil 1-10, izin verilen maksimum ileri akımın pin sıcaklığı arttıkça azaldığını ve 120°C'de sıfıra ulaştığını gösterir.

4.4 Akımla Renklilik Kayması

Şekil 1-11, ileri akım 1 mA'den 30 mA'ye değiştiğinde CIE koordinat kaymasını sunar. Artan akımla x ve y koordinatları daha düşük değerlere doğru hafifçe kayar, ancak dar bir aralıkta kalır.

4.5 Spektral Dağılım

Şekil 1-12, bağıl spektral şiddetin dalga boyuna göre değişimini gösterir. Emisyon tepe noktası yaklaşık 450 nm (mavi) olup, genel beyaz görünümü veren 520 nm'den 700 nm'ye kadar geniş bir fosfor bileşeni bulunur.

4.6 Radyasyon Deseni

Şekil 1-13, açısal radyasyon karakteristiklerini gösterir. Işık şiddeti ±40° içinde maksimumun %80'inin üzerinde kalır ve yaklaşık ±70°'de %50'ye düşerek 140°'lik çok geniş bir görüş açısını teyit eder.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, 3.2 mm × 1.6 mm × 0.7 mm paket içinde yer alır ve üstten görünümde iki anot/katot pedi bulunur. Alttan görünüm, 1.40 mm × 1.70 mm katot ve daha küçük bir anot pedi ile bir ped düzeni gösterir. Yan görünüm, 0.70 mm lens yüksekliği ve 0.70 mm toplam kalınlık gösterir. Önerilen lehimleme desenleri, her bir elektrot için 1.50 mm × 1.60 mm pedler ve pedler arasında 2.10 mm boşluk ile sağlanır. Polarite, Şekil 1-4'te gösterildiği gibi işaretlenmiştir.

5.2 Taşıyıcı Bant ve Makara

LED'ler, 2.00 mm adım, 8.00 mm genişlik ve pakete uygun boşluk boyutlarına sahip taşıyıcı bantlarda paketlenir. Her makarada 4000 adet bulunur. Makaranın dış çapı 178 mm ± 1 mm, göbek çapı 60 mm ± 0.1 mm ve genişliği 13.0 mm ± 0.5 mm'dir. Taşıyıcı bant üzerine, al ve yerleştir sırasında yönü belirtmek için bir polarite işareti basılmıştır.

5.3 Etiket ve Neme Dayanıklı Torba

Her makara, parça numarası, özellik numarası, lot numarası, kutu kodu, ışık akısı (Ф), renklilik kutusu (XY), ileri gerilim (VF), dalga boyu (WLD), miktar ve üretim tarihi ile etiketlenir. Makara, kurutucu ve nem gösterge kartı ile birlikte neme dayanıklı bir torbada kapatılır. Torba daha sonra sevkiyat için bir karton kutuya yerleştirilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Standart kurşunsuz reflow lehimleme önerilir; tepe sıcaklığı 260°C ve 217°C'nin üzerinde kalma süresi 60-150 saniyedir. 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma 60-120 saniye sürmelidir. Soğutma hızı 6°C/s'yi geçmemelidir. En fazla iki reflow döngüsüne izin verilir; LED'ler kuru olmayan bir ortamda saklanmışsa döngüler arasında en az 24 saat beklenmelidir.

6.2 Elle Lehimleme ve Yeniden İşleme

Manuel lehimleme gerekiyorsa, 300°C'nin altında ayarlanmış bir havya kullanılmalı, her bir ped için 3 saniyeden fazla olmamalı ve işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır. Yeniden işlemeden kaçınılmalıdır; kaçınılmazsa, her iki pedi aynı anda ısıtmak için çift uçlu bir havya kullanılmalıdır. Lehimleme sonrası mekanik stres ve hızlı soğutmadan kaçınılmalıdır.

6.3 Depolama ve Fırınlama Koşulları

Neme dayanıklı torba açılmadan önce LED'ler ≤30°C ve ≤%75 RH'de 1 yıla kadar saklanabilir. Torba açıldıktan sonra LED'ler ≤30°C ve ≤%60 RH'de 168 saat içinde kullanılmalıdır. Maruz kalma süresi 168 saati aşarsa veya nem göstergesi aşırı nem gösterirse, reflow öncesinde 60°C ± 5°C'de 24 saat fırınlama gerekir.

7. Uygulama Önerileri

Bu beyaz LED, optik göstergeler, anahtarlar, semboller, ekran arka aydınlatması ve ev elektrikli cihazları için idealdir. Tasarımcılar, sürücü devresinin akımı mutlak maksimum değerlerle sınırlamasını ve termal kaçakları önlemek için bir seri direnç içermesini sağlamalıdır. Geniş görüş açısı (140°) sayesinde LED, geniş bir alanda eşit ışık dağılımı gerektiren uygulamalar için uygundur. Yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında, Şekil 1-10'da belirtildiği gibi ileri akımın düşürülmesi gerekir.

8. Karşılaştırmalı Teknik Avantajlar

Geleneksel 3.2×1.6 mm beyaz LED'lerle karşılaştırıldığında, bu ürün daha geniş bir gerilim bölümlendirme aralığı (2.7–3.5 V) ve daha ince ışık şiddeti bölümlendirme adımları (50 mcd aralıklar) sunarak çoklu LED dizilerinde daha sıkı optik eşleşme sağlar. 140° görüş açısı, tipik 120° cihazlardan daha geniştir ve arka aydınlatma ve gösterge uygulamalarında tekdüzeliği artırır. Belirtilen 450°C/W termal direnç, bu paket boyutu için nispeten düşüktür ve ısı dağılımına yardımcı olur.

9. Sıkça Sorulan Sorular

S: Bu LED'i dış mekan uygulamalarında kullanabilir miyim?C: Çalışma sıcaklık aralığı -40°C ile +85°C arasındadır, bu da onu iç mekan ve bazı dış mekan uygulamaları için uygun kılar, ancak yüksek nem veya aşındırıcı atmosferler için ek çevre koruması (örneğin, koruyucu kaplama) gerekebilir.
S: ESD hassasiyetini nasıl yönetmeliyim?C: LED, 1000 V HBM ESD değerine sahiptir. Topraklanmış çalışma istasyonları, iyonizatörler ve iletken paketleme dahil standart ESD önlemlerini kullanın.
S: Hangi temizlik solventleri güvenlidir?C: İzopropil alkol önerilir. Silikon kapsüllemeye zarar verebilecek solventlerden kaçının. Ultrasonik temizlik önerilmez.
S: İleri gerilim neden bu kadar ince bölümlendirilmiştir?C: İnce bölümlendirme, bireysel akım regülasyonu olmadan paralel olarak sürülen birden fazla LED'in olduğu uygulamalarda parlaklık ve renk tutarlılığı sağlar.

10. Pratik Uygulama Örneği

Tipik bir ev aletinde (örneğin, çamaşır makinesi ekranı), aynı ışık şiddeti ve gerilim kutusundaki dört LED, düzgün arka aydınlatma sağlamak için kullanılır. Geniş 140° görüş açısı, her yönden okunabilirlik sağlar. LED'ler, ısı emilimi için bir bakır dökümüne bağlı termal pedlere sahip bir PCB'ye lehimlenir. Özelliklere göre yapılan güvenilirlik testleri, 20 mA ve 25°C ortamda 1000 saatlik ömür testinden sonra herhangi bir arıza göstermemiştir.

11. Çalışma Prensibi

Beyaz LED, sarı renkli YAG:Ce fosforla kaplanmış mavi ışık yayan bir InGaN/GaN flip chip veya dikey çipten oluşur. Çipten gelen mavi ışık, fosforu kısmen uyarır ve fosfor sarı ışık yayar. Kalan mavi ve sarı ışığın kombinasyonu beyaz ışık üretir. Kesin ilişkili renk sıcaklığı (CCT), fosfor bileşimine ve kalınlığına bağlıdır; sağlanan renklilik koordinatlarına göre tipik kutular soğuk beyaz bölgededir (yaklaşık 5000K–7000K).

12. Gelişim Trendleri

LED endüstrisindeki devam eden trendler arasında daha fazla minyatürleşme (örneğin, 2.0×1.2 mm paketler), daha yüksek ışık verimliliği (bu ayak izi için >130 lm/W hedefi), iyileştirilmiş fosfor kararlılığı ve gelişmiş alt tabaka malzemeleriyle azaltılmış termal direnç yer alır. Tek bir pakette birden fazla çipin entegrasyonu (CSP) ve daha ince bölümlendirme toleransı (<0.5 adımlı MacAdam elipsi) üst düzey uygulamalar için standart haline gelmektedir.