Sarı-Yeşil LED 3.2x1.6x0.7mm Veri Sayfası - Gerilim 1,8V-2,4V - Güç 72mW - Baskın Dalga Boyu 562,5-575nm - Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakış

Bu belge, genel gösterge ve ekran uygulamaları için tasarlanmış yüzey montajlı sarı-yeşil bir LED'in kapsamlı teknik özelliklerini sunmaktadır. Cihaz, standart 3,2mm x 1,6mm x 0,7mm paketi (yaygın olarak 3216 veya 1206 ayak izi olarak bilinir) benimser ve yüksek verimli bir sarı-yeşil çip kullanılarak üretilmiştir. 140 derecelik son derece geniş görüş açısı ile geniş bir alanda eşit aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygundur. LED, RoHS uyumludur ve Nem Duyarlılık Seviyesi 3'ü (MSL3) karşılayarak standart SMT montaj süreçleriyle uyumluluk sağlar. Temel özellikler arasında düşük güç tüketimi, mükemmel renk kararlılığı ve 2000V'a kadar (HBM) elektrostatik boşalma (ESD) koruması bulunur. Cihaz, birden çok parlaklık, dalga boyu ve ileri gerilim kutusunda mevcut olup tasarımcıların kendi özel gereksinimleri için en uygun kombinasyonu seçmelerine olanak tanır.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (T_s=25°C)

Aksi belirtilmediği sürece aşağıdaki parametreler 20mA ileri akım altında ölçülmüştür:

• Spektral Yarı Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 15nm. Bu dar spektral genişlik, nispeten saf bir renk çıkışına işaret eder.
• İleri Gerilim (V_F):Üç gruba ayrılmıştır: B0 (1,8–2,0V), C0 (2,0–2,2V) ve D0 (2,2–2,4V). Düşük ileri gerilim, düşük voltajlı devrelerde verimli çalışma sağlar.
• Baskın Dalga Boyu (λ_D):562,5nm'den 575nm'ye kadar uzanır ve birden çok kutuyu (A20, B10, B20, C10, C20) kapsar. Bu sarı-yeşil bölge, durum göstergeleri ve uyarı sinyalleri için yaygın olarak kullanılır.
• Işık Şiddeti (I_V):12mcd'den (B00 kutusu) 100mcd'ye (F20 kutusu) kadar değişir ve farklı parlaklık gereksinimleri için esneklik sağlar.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tipik olarak 140°, geniş ışık dağılımı sağlar.
• Ters Akım (I_R):Maksimum 10µA (V_R=5V'de), iyi ters blokaj kabiliyetini gösterir.
• Termal Direnç (R_THJ-S):450°C/W (birleşim yerinden lehim noktasına). Bu nispeten yüksek değer, yüksek akım veya yüksek yoğunluklu uygulamalarda dikkatli termal yönetim gerektirir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Kalıcı hasarı önlemek için cihaz aşağıdaki sınırların ötesinde çalıştırılmamalıdır:

• Güç Dağılımı (P_d): 72 mW
• İleri Akım (I_F): 30 mA (DC), 60 mA (darbe, 1/10 görev, 0,1ms darbe genişliği)
• ESD (HBM): 2000 V
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): –40 ile +85°C arası
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): –40 ile +85°C arası
• Birleşim Sıcaklığı (T_j): 95°C

Not: Birleşim sıcaklığının belirtilen sınırı aşmaması için maksimum ileri akım, gerçek paket sıcaklığına göre düşürülmelidir.

2.3 Termal Karakteristikler

450°C/W termal direnç, birim harcanan güç başına önemli bir sıcaklık artışını gösterir. Örneğin, tipik V_F=2,0V (40mW dağılım) ile 20mA'de, birleşim noktasından lehim noktasına sıcaklık artışı yaklaşık 18°C'dir. 65°C'nin üzerindeki ortam sıcaklıklarında, birleşim sıcaklığını 95°C'nin altında tutmak için değer düşürme gereklidir. Termal yönetim, PCB bakır alanı, geçiş desenleri ve hava akışını dikkate almalıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi

3.1 Dalga Boyu Kutuları

Baskın dalga boyu beş kutuya ayrılmıştır: A20 (562,5–565nm), B10 (565–567,5nm), B20 (567,5–570nm), C10 (570–572,5nm) ve C20 (572,5–575nm). Bu ince sınıflandırma, sistem tasarımcılarının bir dizi LED'de tutarlı renk eşleşmesi elde etmesine olanak tanır; bu, arka aydınlatma veya tabela için kritiktir.

3.2 Işık Şiddeti Kutuları

Şiddet altı kutuya ayrılmıştır: B00 (12–18mcd), C00 (18–28mcd), D00 (28–43mcd), E00 (43–65mcd), F10 (65–80mcd) ve F20 (80–100mcd). Her kutu yaklaşık 1,5× aralık faktörünü temsil eder ve parlaklık homojenliğinin sıkı kontrolünü sağlar.

3.3 İleri Gerilim Kutuları

İleri gerilim üç kutuya ayrılmıştır: B0 (1,8–2,0V), C0 (2,0–2,2V) ve D0 (2,2–2,4V). Bu, akım sınırlama dirençlerinin tasarlanmasına ve paralel konfigürasyonlarda tutarlı güç dağılımının sağlanmasına yardımcı olur.

4. Performans Eğrisi Analizi

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

Tipik I-V eğrisi, 1,8V civarında keskin bir dönüş gösterir ve 2,0V'tan sonra akım üstel olarak artar. 20mA'de V_Fyaklaşık 2,0V'tur (tipik). Eğri, cihazın geleneksel bir p-n birleşim diyotu gibi davrandığını gösterir.

4.2 Bağıl Şiddet vs. İleri Akım

Bağıl şiddet, 30mA'ya kadar akımla neredeyse doğrusal olarak artar. 10mA'de şiddet, 20mA'deki değerin yaklaşık %50'sidir; 30mA'da ise yaklaşık %150'ye ulaşır. Bu doğrusallık, akım kontrolü ile karartmayı basitleştirir.

4.3 Sıcaklık Karakteristikleri

Pim sıcaklığı 25°C'den 100°C'ye yükseldikçe bağıl şiddet yaklaşık %10–15 azalır. İleri akım düşürme eğrisi, pim sıcaklığı 60°C'nin üzerinde olduğunda, birleşim sıcaklığı sınırını aşmamak için izin verilen maksimum DC akımının azaltılması gerektiğini gösterir.

4.4 Baskın Dalga Boyu vs. İleri Akım

Baskın dalga boyu, akım 5mA'den 30mA'ye yükseldiğinde hafifçe kayar (yaklaşık 1–2nm). Bu kayma, sınıflandırma toleransı içindedir ve çoğu uygulama için genellikle ihmal edilebilir.

4.5 Spektral Dağılım

Bağıl spektral güç dağılımı, yaklaşık 15nm yarı yükseklikte tam genişlik (FWHM) ile 570nm yakınında zirve yapar. Spektrum, minimum ikincil tepe noktaları göstererek yüksek renk saflığını doğrular.

4.6 Işıma Deseni

Işıma deseni, yaklaşık 70° yarım açı ile Lambertian benzeridir ve geniş bir açıda tek tip şiddet sağlar. Diyagram, bağıl şiddetin eksenden yaklaşık ±70°'de %50'ye düştüğünü gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, alt kısmında lehim pedleri bulunan 3,2mm × 1,6mm × 0,7mm bir pakette barındırılır. Üstten görünüm dikdörtgen bir yayma alanı gösterir; alttan görünüm iki anot/katot pedini (ped 1 ve ped 2) ortaya çıkarır. Polarite, paket üzerinde küçük bir işaretle belirtilir. Önerilen lehimleme arazi deseni, anot için 1,6mm × 1,5mm ped ve katot için 2,1mm × 1,6mm ped içerir ve toplam ayak izi 4,4mm × 1,6mm'dir.

5.2 Lehim Pedi Tasarımı

Güvenilir lehim bağlantıları için PCB düzeni, önerilen desenle eşleşmelidir: pedler arasında 0,30mm boşluk ve termal iletim için bol bakır alanları. Paket, yeniden akış lehimlemesi için tasarlanmıştır; el lehimlemesine, demir sıcaklığı 300°C'nin altında ve süre 3 saniyenin altında olmak kaydıyla izin verilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Önerilen kurşunsuz yeniden akış profili, bir ön ısıtma bölgesine (60–120s için 150–200°C) ≤3°C/s yükselme hızı, ardından 217°C'ye yükselme (217°C'nin üzerinde süre: 60–150s) ve maksimum 10s için 260°C tepe sıcaklığı belirtir. Soğutma hızı ≤6°C/s olmalıdır. 25°C'den tepe noktasına toplam süre 8 dakikayı geçmemelidir. İkiden fazla yeniden akış döngüsü yapmayın; döngüler arasındaki süre 24 saati aşarsa, nemi gidermek için LED'ler fırınlanmalıdır.

6.2 El Lehimleme ve Yeniden İşleme

El lehimlemesi kaçınılmazsa, 300°C'nin altında ayarlanmış bir havya kullanın ve bağlantıyı 3 saniye içinde tamamlayın. Yalnızca bir el lehimleme işlemine izin verilir. Yeniden işleme için, her iki terminali aynı anda ısıtmak üzere çift başlı bir havya önerilir. Lehimleme sırasında veya sonrasında LED gövdesine mekanik kuvvet uygulamayın.

6.3 Depolama ve Kullanım

Açılmamış torbalar, bir yıla kadar ≤30°C ve ≤%75 RH'de saklanabilir. Açıldıktan sonra LED'ler, ≤30°C ve ≤%60 RH'de 168 saat içinde kullanılmalıdır. Nem emici solmuşsa veya depolama süresi aşılmışsa, kullanmadan önce 60±5°C'de >24 saat fırınlayın. Paketin yan tarafını tutmak için her zaman cımbız kullanın; silikon merceğe doğrudan dokunmaktan kaçının.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Taşıyıcı Bant ve Makara

LED'ler, 4mm aralıklı 8mm genişliğinde taşıyıcı bantta tedarik edilir. Her makara 4000 adet içerir. Bant, bir kapak bandı ve polarite işareti içerir. Makara boyutları: dış çap 178±1mm, göbek çapı 60±1mm ve genişlik 8,0±0,1mm.

7.2 Etiket ve Nem Bariyeri Torbası

Her makara, parça numarası, özellik numarası, parti numarası, kutu kodu (akı, kromatiklik, gerilim, dalga boyu), miktar ve tarih ile etiketlenir. Makara, bir nem emici ve bir nem göstergesi kartı (gösterilmemiştir) ile birlikte bir nem bariyeri torbasında kapatılır. Ayrıca bir ESD uyarı etiketi eklenir.

7.3 Sevkiyat Kolisi

Makara, sevkiyat için karton kutularda paketlenir. Dış kutu, üreticinin adı (gizlilik için burada atlanmıştır) ve ürün bilgileri ile işaretlenir.

8. Güvenilirlik Test Öğeleri ve Koşulları

LED, sıfır arıza ile aşağıdaki güvenilirlik testlerini geçmiştir (Ac/Re 0/1):

• Yeniden Akış (maks. 260°C, 10s, 2 döngü)
• Sıcaklık Döngüsü (–40°C ile 100°C, 30dk bekleme, 100 döngü)
• Termal Şok (–40°C ile 100°C, 15dk bekleme, 300 döngü)
• Yüksek Sıcaklık Depolama (100°C, 1000s)
• Düşük Sıcaklık Depolama (–40°C, 1000s)
• Ömür Testi (T_a=25°C, I_F=20mA, 1000s)

Arıza kriterleri: V_F> 1,1× üst özellik sınırı, I_R> 2,0× üst özellik sınırı veya ışık akısı<0,7× alt özellik sınırı.

9. Uygulama Önerileri

Bu sarı-yeşil LED, optik göstergeler, anahtar ve sembol arka aydınlatması ve genel amaçlı durum ekranları için idealdir. Geniş görüş açısı nedeniyle, özellikle gösterge paneli ışıkları, buton aydınlatması ve küçük tabelalar için uygundur. Tasarımcılar, aşırı akımı önlemek için akım sınırlama dirençleri eklemelidir. Yüksek ortam sıcaklığı veya yoğun LED dizileri olan uygulamalarda, birleşim sıcaklığını 95°C'nin altında tutmak için termal analiz çok önemlidir.

10. Teknik Karşılaştırma

Geleneksel delikli sarı-yeşil LED'lerle karşılaştırıldığında, bu SMD versiyonu daha düşük profil, otomatik montajla uyumluluk ve görüş açısında daha iyi tekdüzelik sunar. Dar spektral genişlik (15nm), bazı geniş spektrumlu alternatiflerden daha doygun renk sağlar. Çoklu sınıflandırma seçenekleri, üst düzey ekranlar için kritik olan daha sıkı renk ve parlaklık eşleşmesine olanak tanır. Bununla birlikte, 450°C/W termal direnç nispeten yüksektir; gelişmiş termal yönetime sahip yeni tasarımlar daha düşük değerler (örneğin, 200–300°C/W) sunabilir, bu nedenle dikkatli PCB düzeni önerilir.

11. Sıkça Sorulan Sorular

S1: Bu LED'i 30mA'de sürekli olarak çalıştırabilir miyim?
Evet, ancak yalnızca paket sıcaklığı yeterince düşük tutulursa, böylece birleşim sıcaklığı 95°C'nin altında kalır. Tipik 25°C ortamda 30mA güvenlidir. Daha yüksek ortamda buna göre değer düşürün.

S2: Torbayı açtıktan sonra önerilen depolama koşulu nedir?
≤30°C ve ≤%60 RH'de saklayın. 168 saat içinde kullanın. Aşılırsa, 60°C'de >24 saat fırınlayın.

S3: ESD hasarını nasıl önleyebilirim?
Topraklanmış çalışma istasyonları, iletken aletler ve antistatik ambalaj kullanın. LED, 2000V (HBM) ESD derecesine sahiptir, ancak yine de önlemler önerilir.

S4: Bu LED'i dış mekan uygulamalarında kullanabilir miyim?
Çalışma sıcaklığı aralığı –40 ile +85°C arasındadır ve bu çoğu dış ortamı kapsar. Bununla birlikte, LED, ek koruyucu kaplama olmadan doğrudan UV veya yüksek neme maruz kalma için belirtilmemiştir.

12. Pratik Kullanım Durumları

Tipik bir tasarımda, bu sarı-yeşil LED'lerden altısı, 360° göstergesi sağlamak için bir basma düğmeli anahtarın etrafına yerleştirilir. 140° geniş görüş açısı, her yönden görünürlük sağlar. 100Ω'luk bir akım sınırlama direnci (5V besleme için) LED başına akımı yaklaşık 30mA'ye ayarlayarak parlak aydınlatma verir. Küçük ayak izi, anahtar mahfazası içindeki kompakt bir PCB'ye montaj sağlar. Diğer bir kullanım durumu, bir pil şarj cihazı göstergesidir: kırmızı, sarı-yeşil ve mavi olmak üzere üç LED, şarj durumunu gösterir. Sarı-yeşil LED, şarj tamamlandığında yanar ve şiddeti, kırmızı ve mavi ile görsel olarak eşleşecek şekilde sınıflandırılır.

13. Çalışma Prensibi

Bu LED, aktif bölgede elektronların boşluklarla yeniden birleşmesiyle foton yayan galyum fosfür (GaP) veya ilgili malzemelerden yapılmış bir p-n birleşim diyotudur. Bant aralığı enerjisi, sarı-yeşil spektrumunda (yaklaşık 570 nm) bir dalga boyuna karşılık gelir. Çip, ışık çıkışını geniş bir ışına şekillendiren şeffaf bir silikon mercek içinde kapsüllenmiştir. Paket, bir sürücü devresine bağlantı için iki terminal (anot ve katot) içerir.

14. Gelişim Trendleri

LED teknolojisi geliştikçe, daha küçük paketlere (örneğin, 2,0×1,2mm), daha yüksek ışık verimliliğine (yeşil için 150 lm/W'ın üzerinde) ve gelişmiş alt tabaka malzemeleriyle daha düşük termal dirence doğru eğilimler görüyoruz. Sınıflandırma çözünürlüğü daha ince hale gelmekte ve 0,5nm dalga boyu kutularına izin vermektedir. Ayrıca, akıllı aydınlatmada akıllı sürücü entegre devreleri ve dijital arayüzlerle entegrasyon yaygındır. Sarı-yeşil renk, güvenlik ve gösterge için önemini korumakta ve otomotiv ile endüstriyel uygulamalarda kullanımının artması beklenmektedir.