PLCC-2 Sarı LED Veri Sayfası - 120° Görüş Açısı - 2.0V Tipik - 1120mcd @20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketinde yüksek performanslı, yüzey montaj sarı bir LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, zorlu ortamlarda güvenilirlik ve performans için tasarlanmış olup, geniş 120 derecelik bir görüş açısı ve standart 20mA sürme akımında 1120 milikandela (mcd) tipik ışık şiddeti özelliklerine sahiptir. Birincil tasarım hedefi, tutarlı renk çıktısı, uzun vadeli kararlılık ve otomotiv sınıfı standartlara uyumun kritik olduğu gösterge paneli aydınlatması, anahtar arka aydınlatması ve genel gösterge işlevleri gibi otomotiv iç aydınlatma uygulamalarıdır.

LED'in temel avantajları, otomotiv kullanımı için güvenilirliğini doğrulayan AEC-Q101 standardına kalifikasyonu ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) ve REACH (Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzni ve Kısıtlanması) çevre direktiflerine uyumluluğunu içerir. Ayrıca 2 seviyesinde Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) ve 2kV (İnsan Vücudu Modeli) Elektrostatik Deşarj (ESD) duyarlılık derecesine sahiptir, bu da onu standart montaj işlemlerine uygun hale getirir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Optoelektriksel Özellikler

Temel performans metrikleri standart test koşulları altında tanımlanmıştır (T_s= 25°C). İleri akım (I_F) 5mA ile 50mA arasında bir çalışma aralığına sahiptir ve tipik değeri 20mA'dır. Bu tipik akımda, ışık şiddeti (I_V) minimum 710mcd'den maksimum 1400mcd'ye kadar değişir ve tipik değeri 1120mcd'dir. 20mA'daki ileri voltaj (V_F) 1.75V ile 2.75V arasında belirtilmiştir ve tipik değeri 2.00V'dur. Algılanan sarı rengi tanımlayan baskın dalga boyu (λ_d) 585nm ile 594nm arasındadır ve tipik olarak 592nm'dir. Işık şiddetinin tepe değerinin yarısına düştüğü görüş açısı (φ) 120 derecedir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres sınırlarını tanımlar. Mutlak maksimum güç dağılımı (P_d) 137mW'dır. Maksimum sürekli ileri akım 50mA'dır, dalga akımı (I_FM) ise çok düşük bir görev döngüsü (D=0.005) ile ≤ 10μs darbe için 100mA'ya kadar izin verilir. Cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır. Maksimum eklem sıcaklığı (T_J) 125°C'dir ve çalışma ve depolama sıcaklık aralığı -40°C ile +110°C arasındadır. Reflow için maksimum lehimleme sıcaklığı 30 saniye için 260°C'dir.

2.3 Termal Özellikler

Termal yönetim, LED performansı ve ömrü için çok önemlidir. Veri sayfası, eklemden lehim noktasına iki termal direnç değeri belirtir: gerçek termal direnç (R_{th JS gerçek}) 160 K/W ve elektriksel termal direnç (R_{th JS el}) 120 K/W, her ikisi de I_F=20mA'da ölçülmüştür. Daha düşük elektriksel değer, tipik olarak ileri voltaj sıcaklık bağımlılığı ile ilgili tasarım hesaplamalarında kullanılır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıktısı, her biri milikandela (mcd) cinsinden belirli bir minimum ve maksimum ışık şiddeti aralığını temsil eden birden fazla sınıfa ayrılır. Sınıflar alfasayısal bir kodu takip eder (örneğin, L1, L2, M1... GA'ya kadar). Bu özel parça numarası için olası çıktı sınıfları vurgulanmıştır ve tipik parça \"AA\" sınıfına (1120 ila 1400 mcd) girer. Işık akısı ölçümünün toleransı ±%8'dir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Sarı renk, baskın dalga boyunu sınıflandırarak kontrol edilir. Sınıflar, nanometre (nm) cinsinden bir dalga boyu aralığını temsil eden sayısal kodlarla tanımlanır. Baskın dalga boyu için tolerans ±1nm'dir. Bu ürün için özel sınıf, sarı rengin belirtilen 585-594nm aralığında, tipik olarak yaklaşık 592nm civarında olmasını sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren birkaç grafik sağlar.

4.1 Spektral Dağılım ve Radyasyon Deseni

Göreceli Spektral Dağılım grafiği, spektrumun diğer bölgelerinde minimum emisyonla sarı bölgede (~592nm) bir tepe noktası göstererek saf bir sarı rengi doğrular. Radyasyon Deseni grafiği, yerleşik lensli bir PLCC paketinin tipik ışık şiddeti dağılımıyla 120 derecelik görüş açısını gösteren bir kutupsal çizimdir.

4.2 İleri Akım - İleri Voltaj (IV Eğrisi)

Bu grafik, ileri voltaj ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Akım sınırlayıcı devre tasarımı için gereklidir. Eğri, tasarımcıların çalışma aralığı içindeki herhangi bir verilen akımdaki V_Fdeğerini tahmin etmelerine olanak tanır.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Birden fazla grafik, eklem sıcaklığına bağlı performans değişikliklerini detaylandırır:

• Göreceli Işık Şiddeti - Eklem Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıktısının azaldığını gösterir, bu tüm LED'lerin bir özelliğidir. Bu, termal tasarımda dikkate alınmalıdır.
• Göreceli İleri Voltaj - Eklem Sıcaklığı:V_Fdeğerinin negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olduğunu, sıcaklık yükseldikçe doğrusal olarak azaldığını gösterir. Bu, dolaylı sıcaklık algılama için kullanılabilir.
• Göreceli Dalga Boyu - Eklem Sıcaklığı:Sıcaklıkla birlikte baskın dalga boyunda (tipik olarak birkaç nanometre) hafif bir kayma olduğunu gösterir, bu renk kritik uygulamalar için önemlidir.
• Baskın Dalga Boyu - İleri Akım:Değişen sürme akımıyla renkte minimum varyasyon olduğunu gösterir.

4.4 Derecelendirme ve Darbe İşleme

İleri Akım Derecelendirme Eğrisigüvenilirlik için kritiktir. Maksimum izin verilen sürekli ileri akımı lehim pedi sıcaklığına karşı çizer. Örneğin, lehim noktası sıcaklığında (T) 110°C'de, maksimum akım yaklaşık 34mA'ya düşürülür. Eğri, 5mA'nın altındaki akımların kullanılmamasını açıkça belirtir. İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi_Sgrafiği, çeşitli görev döngülerinde darbe akımları için güvenli çalışma alanını tanımlar, bu da çoklanmış veya strobo uygulamalarında kısa süreli aşırı akım sürülmesine izin verir.5. Mekanik ve Paket BilgisiLED standart bir PLCC-2 yüzey montaj paketi kullanır. Mekanik çizim (bölüm 7 ile ima edilir), uzunluk, genişlik, yükseklik ve bacak aralığı dahil kesin boyutları sağlar. Paket, 120 derecelik görüş açısını şekillendiren yerleşik lensli kalıplanmış plastik bir gövdeye sahiptir. Polarite, paket şekli ve/veya işaretleme ile gösterilir ve katot tipik olarak tanımlanır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Uygun lehimleme, mekanik stabilite ve LED'den baskılı devre kartına (PCB) optimal ısı transferi sağlamak için önerilen bir ayak izi (land pattern) sağlanır.

6.2 Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, maksimum 30 saniye için 260°C tepe sıcaklığına sahip bir reflow profili belirtir. Bu standart kurşunsuz (Pb-free) bir lehimleme profilidir. Plastik paketin ve iç die ve tel bağlantılarının termal hasar görmesini önlemek için bu profile uyulması gereklidir.

6.3 Kullanım Önlemleri

Genel kullanım önlemleri, montaj sırasında uygun ESD koruması kullanmayı, lense mekanik stres uygulamaktan kaçınmayı ve cihazın kullanımdan önce MSL-2 derecesine göre kuru bir ortamda saklandığından emin olmayı içerir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Paketleme bilgisi (bölüm 10), LED'lerin nasıl tedarik edildiğini detaylandırır, tipik olarak otomatik pick-and-place montajı için bant ve makara üzerinde. Parça numarası yapısı (57-21-UY0200H-AM), paket tipi, renk, parlaklık sınıfı ve diğer varyant kodları gibi temel özellikleri kodlar. Sipariş bilgisi bölümü, bir sipariş verirken istenen ışık şiddeti ve dalga boyu sınıflarının nasıl belirtileceğini açıklar.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulama otomotiv iç aydınlatmadır, şunları içerir:

Gösterge paneli ve gösterge grubu arka aydınlatması.

Düğmeler, anahtarlar ve kontrol panelleri için arka aydınlatma.Genel durum ve gösterge ışıkları.Ortam aydınlatması vurguları.

• AEC-Q101 kalifikasyonu, onu geniş sıcaklık dalgalanmaları ve titreşim olan bu zorlu otomotiv ortamları için uygun hale getirir.
• 8.2 Tasarım Hususları
• Akım Sürücü:
• Daha iyi stabilite ve uzun ömür için seri dirençli sabit voltaj kaynağı yerine kesinlikle sabit akım sürücü önerilir. Tasarım IV eğrisine ve mutlak maksimum değerlere başvurmalıdır.

Derecelendirme eğrisi ve termal direnç değerleri, uygulamadaki maksimum eklem sıcaklığını hesaplamak için kullanılmalıdır. Özellikle maksimum akımda veya yakınında sürülürken lehim noktası sıcaklığını düşük tutmak için yeterli PCB bakır alanı (termal ped) ve olası hava akışı gereklidir.

Optik Tasarım:120 derecelik görüş açısı geniş aydınlatma sağlar. Odaklanmış ışık için ikincil optikler gerekebilir. Birden fazla LED arasında tek tip görünüm gerektiren uygulamalar için sınıflar arasındaki ışık şiddeti ve dalga boyu varyasyonu dikkate alınmalıdır.9. Teknik Karşılaştırma ve FarklılaşmaGenel, otomotiv olmayan PLCC-2 LED'lerle karşılaştırıldığında, bu cihazın temel farklılaştırıcıları AEC-Q101 kalifikasyonu ve otomotiv elektroniği için zorunlu olan genişletilmiş çalışma sıcaklık aralığıdır (-40°C ila +110°C). 1120mcd tipik ışık şiddeti, standart bir PLCC-2 sarı LED için nispeten yüksektir ve iyi parlaklık verimliliği sunar. Kapsamlı sınıflandırma yapısı, üreticilere nihai ürünlerinde renk ve parlaklık tutarlılığı üzerinde daha sıkı kontrol sağlar.10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)S: Bu LED'i doğrudan 5V veya 12V otomotiv rayından sürebilir miyim?

C: Hayır. Bir akım sınırlayıcı devre kullanmalısınız. Akımı istenen seviyeye (örneğin, 20mA) ayarlamak için basit bir seri direnç (Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (V

besleme- V) / I

) veya tercihen özel bir sabit akımlı LED sürücü IC'si gereklidir.

S: Neden minimum bir akım özelliği (5mA) var?C: Bir LED'i aşırı düşük akımlarda sürmek, kararsız ışık çıktısına ve renk kaymasına yol açabilir. 5mA minimum, güvenilir ve tutarlı çalışmayı sağlar._{S: İki farklı termal direnç değerini nasıl yorumlamalıyım?}C: Elektriksel termal direnç (120 K/W), ileri voltajın sıcaklıkla değişiminden türetilir ve elektriksel modelleme için kullanılır. Gerçek termal direnç (160 K/W), eklemden lehim noktasına ısı akışının daha doğrudan bir ölçüsüdür ve eklem sıcaklığı artışını (ΔT_F= P_F× R

th JS gerçek) tahmin etmek için birincil termal tasarım hesaplamalarında kullanılmalıdır.

S: Depolama için MSL 2 ne anlama geliyor?C: Nem Duyarlılık Seviyesi 2, paketin kuru bir ortamda saklanabileceği anlamına gelir (_J11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması_dSenaryo:_{4 sarı LED gerektiren bir gösterge paneli anahtarı arka aydınlatması tasarlama. Hedef: sıcak bir ortamda (maks. PCB ortam ~85°C) tutarlı orta parlaklık, uzun ömür.}Tasarım Adımları:

Akım Seçimi:Isı üretimini azaltmak ve ömrü artırmak için, yine de yeterli ışık sağlarken 15mA (20mA tipik değerin altında) seçin. 2.

Sürücü Devresi:

Tüm LED'lerden aynı akımın geçmesini sağlamak için tek tip parlaklık için 60mA (4x15mA) sağlayabilen tek bir sabit akımlı sürücü IC'si kullanın. 3.Termal Analiz:LED başına güç dağılımını hesaplayın: P 1. ≈ V× I= 2.0V × 0.015A = 30mW. Eklem sıcaklığı artışı: ΔT= 0.03W × 160 K/W = 4.8K. Lehim noktasında Tortam= 85°C ile, T_d≈ 90°C, bu da 125°C maksimumun çok altındadır. 4._FSınıflandırma:_FSipariş verirken, dört anahtarın tümünde görsel tutarlılığı garanti etmek için sıkı bir ışık şiddeti sınıfı (örneğin, R1 veya R2) ve belirli bir baskın dalga boyu sınıfı belirtin._J12. Çalışma Prensibi_{Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur (LED). Bant aralığı voltajını aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yarı iletkenin özel malzeme bileşimi (tipik olarak sarı ışık için AlInGaP tabanlı) yayılan ışığın dalga boyunu ve dolayısıyla rengini belirler. PLCC paketinin yerleşik epoksi lensi, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıktı hüzmesini şekillendirir.}13. Teknoloji Trendleri_JBu tür bileşenlerde genel eğilim, daha yüksek ışık verimliliği (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıktısı), geliştirilmiş renk tutarlılığı ve doygunluğu ve geliştirilmiş güvenilirlik metriklerine doğrudur. Paketleme, daha yüksek güç yoğunluğuna ve daha iyi termal yönetime izin verecek şekilde gelişmektedir. Ayrıca, yerleşik kontrol devreleriyle entegrasyon (I2C adreslenebilir LED'ler gibi) daha yaygın hale gelmektedir, ancak bu özel cihaz standart, ayrık bir bileşendir. Otomotiv aydınlatması daha sofistike ve yaygın hale geldikçe AEC-Q101 kalifikasyonlu bileşenlere olan talep artmaya devam etmektedir.Binning:Specify a tight luminous intensity bin (e.g., R1 or R2) and a specific dominant wavelength bin when ordering to guarantee visual consistency across all four switches.

. Operating Principle

This is a semiconductor light-emitting diode (LED). When a forward voltage exceeding its bandgap voltage is applied, electrons and holes recombine in the active region of the semiconductor chip, releasing energy in the form of photons (light). The specific material composition of the semiconductor (typically based on AlInGaP for yellow light) determines the wavelength, and thus the color, of the emitted light. The built-in epoxy lens of the PLCC package encapsulates the chip, provides mechanical protection, and shapes the light output beam.

. Technology Trends

The general trend in such components is towards higher luminous efficacy (more light output per watt of electrical input), improved color consistency and saturation, and enhanced reliability metrics. Packaging is evolving to allow for higher power density and better thermal management. Furthermore, integration with onboard control circuitry (like I2C addressable LEDs) is becoming more common, though this particular device is a standard, discrete component. The demand for AEC-Q101 qualified components continues to grow as automotive lighting becomes more sophisticated and widespread.