PLCC-2 Yan Görünümlü Sarı LED Veri Sayfası - Paket 3.2x2.8x1.9mm - Gerilim 2.2V - Güç 0.11W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, PLCC-2 (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) yüzey montaj paketinde yüksek performanslı, sarı ışık yayan Yan Görünümlü bir LED'in özelliklerini detaylandırır. Öncelikle zorlu ortamlar için tasarlanmış olup, sağlam yapısı, yüksek ışık şiddeti ve geniş görüş açısı ile alanın kısıtlı olduğu ve güvenilirliğin çok önemli olduğu arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için ideal bir seçimdir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED bileşeninin birincil avantajları, PCB'nin kenarından aydınlatmaya izin veren kompakt yan görünüm form faktörü, paket boyutu için mükemmel ışık çıkışı ve gelişmiş güvenilirlik sertifikalarını içerir. Özellikle uzun vadeli dayanıklılık ve performans stabilitesi gerektiren pazarlar için tasarlanmıştır. Temel hedef uygulamaOtomotiv İç Aydınlatma, anahtarlar, gösterge paneli göstergeleri ve kontrol panelleri için arka aydınlatma gibi uygulamalardır. Kalifikasyonları, kükürt ve yüksek çalışma sıcaklıkları gibi çevresel faktörlere direncin gerekli olduğu diğer uygulamalar için de uygun kılar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Elektriksel, optik ve termal parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli güvenilirliğin sağlanması için çok önemlidir.

2.1 Fotometrik ve Optik Özellikler

LED'in çekirdek performansı, standart bir test koşulu olan 50mA ileri akım (I_F) altında tanımlanır.

• Tipik Işık Şiddeti (I_V):2800 milikandela (mcd). Bu, belirli bir yöndeki algılanan parlaklığın bir ölçüsüdür. Garanti edilen minimum değer 2240 mcd'dir ve maksimum 4500 mcd'ye kadar ulaşabilir; bu, sınıflandırma sistemi tarafından kapsanan birimler arası değişkenliği gösterir.
• Görüş Açısı (2θ_½):120 derece. Bu geniş görüş açısı, geniş bir alanda düzgün aydınlatma sağlar; bu, ışığın yanal olarak dağıtılması gereken yan görünümlü uygulamalar için esastır.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):591 nm (Tipik), 588 nm ile 594 nm arasında bir aralık. Bu parametre, sarı ışığın algılanan rengini tanımlar. Sıkı tolerans (±1nm), farklı üretim partileri arasında tutarlı renk çıkışı sağlar.

Işık akısı ölçümünün ±%11'lik bir toleransı belirtilmiştir ve tüm ölçümler 25°C'lik bir termal pad sıcaklığına referans alınır.

2.2 Elektriksel ve Termal Parametreler

• İleri Gerilim (V_F):50mA'de 2.20V (Tipik), 1.75V ile 2.75V arasında bir aralık. Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritiktir. Ölçüm toleransı ±0.05V'dir.
• İleri Akım (I_F):Cihaz, 5 mA (çalışma için minimum) ile 70 mA (mutlak maksimum) arasında sürekli ileri akım için derecelendirilmiştir. Tipik çalışma akımı 50mA'dir.
• Termal Direnç:İki değer sağlanmıştır:
  • Gerçek R_thJS:85 K/W (Tipik), 100 K/W (Maks.). Bu, yarı iletken ekleminden lehim noktasına olan gerçek termal direnci temsil eder.
  • Elektriksel R_thJS:60 K/W (Tipik), 85 K/W (Maks.). Bu genellikle elektriksel ölçüm yöntemlerinden türetilir ve genellikle gerçek değerden daha düşüktür. Tasarımcılar, eklem sıcaklığının (TGerçek R_thJSdeğerini (85 K/W) doğru termal yönetim hesaplamaları için kullanmalıdır; böylece eklem sıcaklığının (T_J) maksimum derecesini aşmadığından emin olunur.

3. Mutlak Maksimum Değerler ve Güvenilirlik

Bu limitlerin aşılması cihaza kalıcı hasar verebilir.

• Güç Dağılımı (P_d):192 mW.
• Eklem Sıcaklığı (T_J):125 °C.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40 °C ila +110 °C. Bu geniş aralık otomotiv uygulamaları için esastır.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40 °C ila +110 °C.
• ESD Hassasiyeti (HBM):2 kV. Bu, orta düzeyde bir elektrostatik deşarj korumasını gösterir. Montaj sırasında uygun ESD işleme prosedürleri yine de takip edilmelidir.
• Aşırı Akım (I_FM):Çok düşük bir görev döngüsü (D=0.005) ile ≤10 μs darbe süreleri için 100 mA.
• Kükürt Dayanımı:Sınıf A1. Bu sertifika, LED'in reçinesinin ve malzemelerinin, belirli endüstriyel ve otomotiv ortamlarda yaygın bir sorun olan kükürt içeren atmosferlerin neden olduğu korozyona dayanıklı olduğunu gösterir.
• Lehimleme:260°C'de 30 saniye boyunca reflow lehimlemeye dayanır.
• Uygunluk:Bileşen, RoHS, REACH uyumludur ve Halojensizdir (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

4. Performans Eğrisi Analizi

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

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

Grafik, LED'ler için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Önerilen 50mA çalışma noktasında, gerilim yaklaşık 2.2V civarındadır. Tasarımcılar, sürücü devresinin bu gerilim penceresi içinde kararlı bir akım sağlayabildiğinden emin olmalıdır.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının akımla arttığını, ancak daha yüksek akımlarda (70mA'ye yaklaşırken) doygunluk belirtileri göstermeye başladığını gösterir. 50mA'de çalışmak, parlaklık ile verimlilik/ısı üretimi arasında iyi bir denge sağlar.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Üç ana grafik termal etkileri gösterir:Bağıl Işık Şiddeti - Eklem Sıcaklığı:Sıcaklık arttıkça ışık çıkışı azalır. Maksimum 125°C eklem sıcaklığında, çıkış yaklaşık olarak 25°C'deki değerinin %60-70'i kadardır. Bu, yüksek sıcaklıklı ortamlar için parlaklık hesaplamalarında dikkate alınmalıdır.Bağıl İleri Gerilim - Eklem Sıcaklığı:İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yaklaşık 2mV/°C azalır. Bu özellik bazen dolaylı sıcaklık algılama için kullanılabilir.Bağıl Dalga Boyu - Eklem Sıcaklığı:Baskın dalga boyu sıcaklıkla hafifçe kayar (yaklaşık +0.1 nm/°C). Bu genellikle sarı gösterge uygulamaları için ihmal edilebilir, ancak renk kritik kullanımlar için not edilir.

4.4 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu, güvenilirlik için kritik bir grafiktir. Maksimum izin verilen sürekli ileri akımı, lehim pad sıcaklığının (T_S) bir fonksiyonu olarak gösterir. Örneğin, 110°C pad sıcaklığında, izin verilen maksimum akım 55mA'ye düşer. Mutlak maksimum pad sıcaklığında, akım 5mA'ye düşürülmelidir. Bu eğri, LED'in çalışma sıcaklığı için aşırı sürülmediğinden emin olmak için kullanılmalıdır.

4.5 İzin Verilen Darbe İşleme Kapasitesi

Bu grafik, LED'in çok kısa süreler (mikrosaniyelerden milisaniyelere) boyunca çeşitli görev döngülerinde kaldırabileceği maksimum tek darbe akımını tanımlar. Kısa, yüksek yoğunluklu flaşlar gerektiren tasarımlara olanak tanır.

5. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim varyasyonlarını yönetmek için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Parça numarası muhtemelen temel parametreler için sınıfını belirten kodlar içerir.

5.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sağlanan tablo, L1 (11.2-14 mcd) ile GA (18000-22400 mcd) arasında kapsamlı bir sınıflandırma yapısını listeler. 2800 mcd ile tipik parça,CAsınıfına (2800-3550 mcd) düşer. Tasarımcılar, bir üründeki tüm birimlerde tutarlı parlaklık sağlamak için gerekli yoğunluk sınıfını belirtmelidir.

5.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Dalga boyu 3nm adımlarla sınıflandırılır. 591 nm'lik tipik değer,8891sınıfına (588-591 nm) veya9194sınıfına (591-594 nm) karşılık gelir. Özellikle çoklu LED dizilerinde renk tutarlılığı için sıkı bir dalga boyu sınıfı belirtmek çok önemlidir.

5.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

Alıntı, 1.0V ile 1.2V aralığında "1012" voltaj sınıf kodunu gösterir; bu, tipik 2.2V ile tutarsız görünmektedir. Bu, sağlanan metinde bir hata olabilir veya farklı bir ürün varyantına atıfta bulunuyor olabilir. Tipik olarak, V_F0.1V veya 0.2V gibi adımlarla sınıflandırılır (örneğin, 2.0-2.2V, 2.2-2.4V).

6. Mekanik, Paketleme ve Montaj Bilgileri

6.1 Mekanik Boyutlar ve Polarite

LED, standart bir PLCC-2 yüzey montaj paketi kullanır. Tam boyutlar (uzunluk, genişlik, yükseklik) ve pad düzeni mekanik çizim bölümünde tanımlanmıştır. Paket, 120 derecelik görüş açısını elde etmek için kalıplanmış bir lens içerir. Polarite, paket gövdesindeki bir katot işareti ile belirtilir; cihazın ters öngerilimde bağlanması çalışma için tasarlanmamıştır.

6.2 Önerilen Lehim Padi ve Reflow Profili

Doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen bir lehim pad deseni (land pattern) sağlanmıştır. Reflow lehimleme profili, maksimum 30 saniye için 260°C tepe sıcaklığı olarak belirtilmiştir. Plastik paketin ve iç die bağlantısının termal hasar görmesini önlemek için bu profile uymak çok önemlidir.

6.3 Paketleme Bilgisi

LED'ler, otomatik pick-and-place montaj ekipmanları ile uyumluluk için şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Makara özellikleri (şerit genişliği, yuva aralığı, makara çapı) yaygın SMT montaj makinelerine uyacak şekilde standartlaştırılmıştır.

7. Uygulama Kılavuzları ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

Bu LED, bir gerilim kaynağı ile seri olarak sabit bir akım kaynağı veya bir akım sınırlayıcı direnç gerektirir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Bu hesaplama için maksimum V_F(2.75V) kullanmak, birimler arası değişkenlik olsa bile akımın limiti aşmamasını sağlar. 5V kaynak ve 50mA hedef için: R = (5V - 2.75V) / 0.05A = 45 Ohm. 47 Ohm'luk standart bir direnç uygun olacaktır. Direncin güç derecesi en az P = I²R = (0.05)²* 47 = 0.1175W olmalıdır, bu nedenle 1/4W'lık bir direnç yeterlidir.

7.2 Termal Yönetim

Etkili ısı emilimi, parlaklığı ve ömrü korumak için hayati öneme sahiptir. Gerçek R_thJS85 K/W değeri kullanılarak: LED, P_d= V_F* I_F= 2.2V * 0.05A = 0.11W dağıtırsa, eklemden lehim noktasına sıcaklık artışı ΔT = R_th* P = 85 * 0.11 ≈ 9.4°C'dir. PCB lehim pad sıcaklığı 80°C ise, eklem sıcaklığı T_J~89.4°C olacaktır; bu, 125°C limiti içindedir. Tasarımcılar, PCB'nin kendisinin pad sıcaklığını mümkün olduğunca düşük tutmak için ısıyı dağıtabildiğinden emin olmalıdır.

7.3 Kullanım Önlemleri

• Hasarı önlemek için polariteye her zaman dikkat edin.
• Düşürme eğrisinde belirtildiği gibi 5mA'nin altında çalıştırmayın.
• Taşıma ve montaj sırasında uygun ESD koruması uygulayın.
• Önerilen reflow profilini tam olarak takip edin.
• Nihai uygulama için sıcaklığın ışık şiddeti ve dalga boyu üzerindeki etkilerini göz önünde bulundurun.
• Otomotiv kullanımı için, devre tasarımının aracın elektrik sistemine özgü yük düşmesi ve diğer geçici durumları karşıladığından emin olun.

8. Teknik Karşılaştırma ve SSS

8.1 Standart LED'lerden Farkı

Bu LED, kendiniyan görünüm form faktörü, küçük bir pakette yüksek parlaklık (2800mcd)vesağlamlık sertifikaları (AEC-Q102, Kükürt A1)kombinasyonu ile farklılaştırır. Standart üst görünümlü bir PLCC-2 LED ile karşılaştırıldığında, yandan ışık yayar ve benzersiz optik tasarımlara olanak tanır. Diğer yan görünümlü LED'lerle karşılaştırıldığında, AEC-Q102 kalifikasyonu özellikle otomotiv elektroniğinin titiz güvenilirlik gereksinimlerini hedefler.

8.2 Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: Bu LED'i direnç olmadan 3.3V ile sürebilir miyim?

A: Hayır. Tipik V_F2.2V olduğundan, doğrudan 3.3V'a bağlamak aşırı akım akışına neden olur, bu da mutlak maksimum dereceyi aşabilir ve LED'i tahrip edebilir. Her zaman bir akım sınırlayıcı direnç veya regülatör gereklidir.

S: Işık şiddeti neden lümen yerine mcd ile ölçülüyor?

C> Milikandela (mcd), belirli bir yönde yayılan ışığın ölçüsü olan ışık şiddetini ölçer. Lümen, toplam ışık akısını (tüm yönlerdeki ışık) ölçer. Tanımlanmış bir görüş açısına sahip yan görünümlü LED gibi yönlü bir bileşen için mcd daha alakalı bir metrikdir. Açısal dağılım biliniyorsa toplam akı yaklaşık olarak hesaplanabilir.

S: "Kükürt Dayanımı Sınıf A1" tasarımım için ne anlama geliyor?

C> Bu, LED'in kapsülleyici reçinesinin ve malzemelerinin, hidrojen sülfür ve diğer kükürtlü gazların neden olduğu kararmaya veya korozyona dayanacak şekilde formüle edildiği anlamına gelir. Bu, otomotiv (bazı kabin malzemeleri kükürt gazı salabilir), endüstriyel ortamlar veya yüksek kirliliğe sahip yerler gibi uygulamalarda kritiktir. Uzun vadeli güvenilirliği artırır ve ışık çıkışını korur.

S: Parça numarasındaki sınıflandırma kodlarını nasıl yorumlarım?

C> Parça numarası (örneğin, 57-21R-UY0501H-AM) gömülü kodlar içerir. Burada tam bir ayrıştırma sağlanmamış olsa da, "UY" gibi segmentler muhtemelen rengi (Sarı) belirtir ve diğer karakterler ışık şiddeti sınıfını (örneğin, 2800mcd için CA) ve dalga boyu sınıfını belirtir. Kesin kod çözme için üreticinin tam sipariş kılavuzuna başvurun.

9. Çalışma Prensipleri ve Trendler

9.1 Temel Çalışma Prensibi

Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur. Bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesinde (sarı ışık için tipik olarak AlInGaP gibi malzemelere dayalı) yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Spesifik malzeme bileşimi ve katkılama, yayılan ışığın baskın dalga boyunu (rengini) belirler.

9.2 Endüstri Trendleri

Bu tür bileşenler için trend,daha yüksek verimlilik(elektriksel girişin watt başına daha fazla ışık çıkışı),daha küçük paketlerde artan güç yoğunluğuvegelişmiş güvenilirlik özellikleriyönündedir; bu, otomotiv (AEC-Q102), endüstriyel ve açık hava uygulamalarının taleplerini karşılamak içindir. Dahili elektrostatik koruma ve renk ile akı tutarlılığı için daha sıkı sınıflandırma gibi özelliklerin entegrasyonu da yaygındır. Bu veri sayfasında görüldüğü gibi, halojensiz ve çevreye uyumlu malzemelere doğru hareket, küresel düzenlemeler tarafından yönlendirilen standart bir endüstri gereksinimidir.