دیتاشیت فنی SMD LED 19-217/Y5C-AP1Q2/3T - زرد درخشان - ابعاد 2.0x1.25x0.8mm - ولتاژ 2.0V - جریان 25mA

1. مرور کلی محصول

«««19-217/Y5C-AP1Q2/3T یک LED از نوع دستگاه نصب سطحی (SMD) است که برای مونتاژهای الکترونیکی با چگالی بالا طراحی شده است. این قطعه از فناوری نیمه‌هادی AlGaInP (آلومینیوم گالیم ایندیوم فسفید) برای تولید نور زرد درخشان استفاده می‌کند. فرم فاکتور فشرده آن امکان کاهش قابل توجه اندازه برد مدار چاپی (PCB) و ابعاد کلی تجهیزات را فراهم می‌کند و آن را برای کاربردهای با محدودیت فضا ایده‌آل می‌سازد.»»»

1.1 مزایای اصلی

• میکروسکوپی‌سازی:«««پکیج SMD به طور قابل توجهی کوچکتر از LEDهای سنتی با فریم سربی است و امکان چگالی بسته‌بندی قطعات بالاتر روی PCBها را فراهم می‌کند.»»»
• سبک‌وزنی:«««جرم کاهش یافته برای دستگاه‌های الکترونیکی قابل حمل و مینیاتوری مفید است.»»»
• سازگاری:«««برای سازگاری با تجهیزات استاندارد مونتاژ اتوماتیک Pick-and-Place طراحی شده است و فرآیند تولید را ساده‌سازی می‌کند.»»»
• انطباق محیطی:«««محصول بدون سرب است و با استانداردهای RoHS، EU REACH و بدون هالوژن مطابقت دارد (Br <900 ppm، Cl <900 ppm، Br+Cl < 1500 ppm).»»»
• لحیم‌کاری:«««برای فرآیندهای لحیم‌کاری ریفلو مادون قرمز و فاز بخار مناسب است.»»»

1.2 کاربردهای هدف

«««این LED برای انواع عملکردهای نشانگر و نور پس‌زمینه مناسب است، از جمله:»»»

• «««نور پس‌زمینه داشبورد و کلید در کنترل‌های خودرویی و صنعتی.»»»
• «««نشانگرهای وضعیت و نور پس‌زمینه صفحه کلید در تجهیزات مخابراتی (تلفن‌ها، فکس).»»»
• «««نور پس‌زمینه تخت برای نمایشگرهای کریستال مایع (LCD)، کلیدها و نمادها.»»»
• «««کاربردهای نشانگر عمومی در الکترونیک مصرفی و صنعتی.»»»

2. بررسی عمیق پارامترهای فنی

2.1 ریتینگ‌های حداکثر مطلق

«««این ریتینگ‌ها محدودیت‌هایی را تعریف می‌کنند که فراتر از آن ممکن است آسیب دائمی به دستگاه وارد شود. عملکرد تحت این شرایط تضمین نمی‌شود.»»»

• ولتاژ معکوس (V_R):«««5 ولت. تجاوز از این ولتاژ در بایاس معکوس می‌تواند باعث شکست اتصال شود.»»»
• جریان مستقیم پیوسته (I_F):«««25 میلی‌آمپر. حداکثر جریان DC برای عملکرد قابل اعتماد بلندمدت.»»»
• جریان مستقیم پیک (I_FP):«««60 میلی‌آمپر (سیکل وظیفه 1/10 @ 1 کیلوهرتز). فقط برای عملکرد پالسی.»»»
• اتلاف توان (P_d):«««60 میلی‌وات. حداکثر توانی که پکیج می‌تواند در دمای محیط 25 درجه سانتی‌گراد تلف کند.»»»
• تخلیه الکترواستاتیک (ESD):«««مدل بدن انسان (HBM) 2000 ولت. نشان‌دهنده حساسیت متوسط به ESD است؛ روش‌های صحیح حمل و نقل مورد نیاز است.»»»
• دمای عملیاتی (T_opr):«««40- تا 85+ درجه سانتی‌گراد. محدوده دمای محیط برای عملکرد عادی.»»»
• دمای ذخیره‌سازی (T_stg):«««40- تا 90+ درجه سانتی‌گراد.»»»
• دمای لحیم‌کاری:«««ریفلو: حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد پیک برای حداکثر 10 ثانیه. لحیم‌کاری دستی: حداکثر 350 درجه سانتی‌گراد برای حداکثر 3 ثانیه به ازای هر ترمینال.»»»

2.2 ویژگی‌های الکترواپتیکال

«««اندازه‌گیری شده در جریان مستقیم (I_F) 20 میلی‌آمپر و دمای محیط (T_a) 25 درجه سانتی‌گراد، مگر اینکه خلاف آن ذکر شده باشد. اینها پارامترهای کلیدی عملکرد هستند.»»»

• شدت نورانی (I_v):«««45.0 تا 112.0 میلی‌کاندلا (mcd). روشنایی درک شده LED. محدوده وسیع از طریق باینینگ مدیریت می‌شود (بخش 3 را ببینید).»»»
• زاویه دید (2\u03b8_1/2):«««120 درجه (تیپیکال). این زاویه دید وسیع، LED را برای کاربردهای نیازمند دید گسترده مناسب می‌سازد.»»»
• طول موج پیک (\u03bb_p):«««591 نانومتر (تیپیکال). طول موجی که در آن توزیع توان طیفی حداکثر است.»»»
• طول موج غالب (\u03bb_d):«««585.5 تا 594.5 نانومتر. این طول موج بیشترین همبستگی را با رنگ درک شده (زرد درخشان) دارد.»»»
• پهنای باند طیفی (\u0394\u03bb):«««15 نانومتر (تیپیکال). عرض طیف منتشر شده در نصف حداکثر شدت (FWHM).»»»
• ولتاژ مستقیم (V_F):«««1.70 تا 2.40 ولت (در I_F=20mA). افت ولتاژ در دو سر LED هنگام کار. استفاده از مقاومت محدودکننده جریان اجباری است.»»»
• جریان معکوس (I_R):«««حداکثر 10 میکروآمپر (در V_R=5V). یک جریان نشتی کوچک هنگام بایاس معکوس. دستگاه برای کار معکوس طراحی نشده است.»»»

3. توضیح سیستم باینینگ

«««برای اطمینان از ثبات در روشنایی و رنگ در خطوط تولید، LEDها در سطل‌های (بین) مختلف دسته‌بندی می‌شوند. شماره قطعه 19-217/Y5C-AP1Q2/3T نشان‌دهنده انتخاب‌های بین خاص است.»»»

3.1 باینینگ شدت نورانی

«««بین‌ها توسط مقادیر حداقل و حداکثر شدت نورانی اندازه‌گیری شده در I_F=20mA تعریف می‌شوند. تلرانس \u00b111% است.»»»

• P1:«««45.0 \u2013 57.0 mcd»»»
• P2:«««57.0 \u2013 72.0 mcd»»»
• Q1:«««72.0 \u2013 90.0 mcd»»»
• Q2:«««90.0 \u2013 112.0 mcd (این بین در شماره قطعه مشخص شده است)»»»

3.2 باینینگ طول موج غالب

«««بین‌ها ثبات رنگ را تضمین می‌کنند. تلرانس \u00b11 نانومتر است.»»»

• D3:«««585.5 \u2013 588.5 nm»»»
• D4:«««588.5 \u2013 591.5 nm»»»
• D5:«««591.5 \u2013 594.5 nm»»»

4. تحلیل منحنی‌های عملکرد

«««در حالی که نمودارهای خاص در متن ارائه شده جزئیات ندارند، منحنی‌های الکترواپتیکال تیپیکال برای چنین LEDای شامل موارد زیر خواهد بود:»»»

• منحنی I-V (جریان-ولتاژ):«««رابطه نمایی بین ولتاژ مستقیم و جریان را نشان می‌دهد. ولتاژ زانو برای LEDهای زرد AlGaInP حدود 1.8-2.0V است.»»»
• شدت نورانی در مقابل جریان مستقیم:«««شدت معمولاً تا یک نقطه به صورت خطی با جریان افزایش می‌یابد، پس از آن بازده ممکن است به دلیل گرمایش کاهش یابد.»»»
• شدت نورانی در مقابل دمای محیط:«««خروجی عموماً با افزایش دما کاهش می‌یابد. فاکتور کاهش ریتینگ برای کاربردهای با دمای بالا حیاتی است.»»»
• توزیع طیفی:«««یک منحنی زنگوله‌ای شکل حول طول موج پیک (591 نانومتر) با FWHM تیپیکال 15 نانومتر.»»»

5. اطلاعات مکانیکی و پکیج

5.1 ابعاد پکیج

«««LED در یک پکیج SMD استاندارد قرار دارد. ابعاد کلیدی (تلرانس \u00b10.1 میلی‌متر مگر خلاف آن ذکر شده) شامل:»»»

• «««فوت‌پرینت پکیج مناسب برای قرارگیری با چگالی بالا.»»»
• «««بدنه رزین شفاف برای استخراج نور بهینه.»»»
• «««ترمینال‌های آند و کاتد به وضوح برای طرح‌بندی صحیح PCB مشخص شده‌اند.»»»

5.2 شناسایی قطبیت

«««قطبیت صحیح ضروری است. پکیج شامل یک علامت (مانند یک شکاف، نقطه یا گوشه بریده) برای شناسایی ترمینال کاتد است. طراحی فوت‌پرینت PCB باید این جهت‌گیری را منعکس کند.»»»

6. دستورالعمل‌های لحیم‌کاری و مونتاژ

6.1 پروفیل لحیم‌کاری ریفلو (بدون سرب)

«««یک فرآیند حیاتی برای مونتاژ قابل اعتماد:»»»

• پیش‌گرمایش:«««150\u2013200 درجه سانتی‌گراد به مدت 60\u2013120 ثانیه برای به حداقل رساندن شوک حرارتی.»»»
• زمان بالاتر از نقطه ذوب (TAL):«««>217 درجه سانتی‌گراد به مدت 60\u2013150 ثانیه.»»»
• دمای پیک:«««حداکثر 260 درجه سانتی‌گراد، حداکثر به مدت 10 ثانیه نگه داشته شود.»»»
• نرخ گرمایش:«««حداکثر 6 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه تا 255 درجه سانتی‌گراد.»»»
• نرخ سرمایش:«««حداکثر 3 درجه سانتی‌گراد بر ثانیه.»»»
• محدودیت ریفلو:«««مونتاژ نباید بیش از دو بار تحت لحیم‌کاری ریفلو قرار گیرد.»»»

6.2 لحیم‌کاری دستی

«««در صورت لزوم، از هویه با دمای نوک <350 درجه سانتی‌گراد استفاده کنید، به مدت <3 ثانیه برای هر ترمینال اعمال شود. از هویه کم‌توان (<25 وات) استفاده کنید و بین ترمینال‌ها یک فاصله خنک‌کننده >2 ثانیه اجازه دهید. از اعمال تنش مکانیکی روی پکیج در حین لحیم‌کاری خودداری کنید.»»»

6.3 ذخیره‌سازی و حساسیت رطوبتی

«««محصول در یک کیسه مقاوم در برابر رطوبت همراه با جاذب رطوبت بسته‌بندی شده است.»»»

• قبل از استفاده:«««کیسه ضد رطوبت را تا زمان آمادگی برای مونتاژ باز نکنید.»»»
• پس از باز کردن:«««ظرف 168 ساعت (7 روز) استفاده کنید. قطعات استفاده نشده را در دمای \u226430 درجه سانتی‌گراد و رطوبت نسبی \u226460% ذخیره کنید.»»»
• بازپخت:«««اگر زمان قرارگیری در معرض هوا بیش از حد مجاز باشد یا جاذب رطوبت اشباع شود، قبل از استفاده به مدت 24 ساعت در دمای 60 \u00b1 5 درجه سانتی‌گراد بازپخت کنید.»»»

7. اطلاعات بسته‌بندی و سفارش

7.1 بسته‌بندی استاندارد

«««LEDها روی نوار 8 میلی‌متری و قرقره‌های با قطر 7 اینچ عرضه می‌شوند که با تجهیزات اتوماتیک سازگار است. هر قرقره حاوی 3000 قطعه است.»»»

7.2 توضیح برچسب

«««برچسب‌های قرقره حاوی اطلاعات حیاتی برای ردیابی و کاربرد صحیح هستند:»»»

• P/N:«««شماره محصول (مثلاً 19-217/Y5C-AP1Q2/3T).»»»
• CAT:«««رتبه شدت نورانی (مثلاً Q2).»»»
• HUE:«««مختصات رنگی و رتبه طول موج غالب.»»»
• REF:«««رتبه ولتاژ مستقیم.»»»
• LOT No:«««شماره لات تولید برای ردیابی کیفیت.»»»

8. ملاحظات طراحی کاربردی

8.1 محدود کردن جریان اجباری است

«««LEDها دستگاه‌های جریان‌محور هستند. همیشه باید از یک مقاومت سری برای محدود کردن جریان مستقیم به مقدار مورد نظر (مثلاً 20 میلی‌آمپر) استفاده شود. مقدار مقاومت با استفاده از قانون اهم محاسبه می‌شود: R = (V_supply- V_F) / I_F. بدون این مقاومت، یک افزایش کوچک در ولتاژ منبع می‌تواند باعث افزایش بزرگ و مخرب در جریان شود.»»»

8.2 مدیریت حرارتی

«««در حالی که اتلاف توان کم است، حفظ دمای اتصال در محدوده مجاز برای طول عمر و خروجی نور پایدار حیاتی است. در صورت کار در دمای محیط بالا یا نزدیک به جریان حداکثر، از مساحت کافی مس روی PCB یا وایاهای حرارتی اطمینان حاصل کنید.»»»

8.3 طراحی نوری

«««زاویه دید 120 درجه انتشار گسترده‌ای فراهم می‌کند. برای کاربردهای نیازمند نور متمرکز، ممکن است اپتیک ثانویه (لنزها، راهنماهای نور) لازم باشد. رزین شفاف مانند آب، جذب نور درون پکیج را به حداقل می‌رساند.»»»

9. مقایسه و تمایز فنی

«««در مقایسه با LEDهای قدیمی ترو-هول یا سایر پکیج‌های SMD:»»»

• مزیت اندازه:«««پکیج 19-217 فوت‌پرینت بسیار کوچکی ارائه می‌دهد و امکان طراحی‌های فشرده‌تر نسبت به LEDهای SMD بزرگتر (مانند 3528، 5050) یا قطعات ترو-هول را فراهم می‌کند.»»»
• فناوری مواد:«««استفاده از ماده نیمه‌هادی AlGaInP در مقایسه با فناوری‌های قدیمی، بازده بالا و خلوص رنگ عالی در طیف زرد/نارنجی/قرمز را فراهم می‌کند.»»»
• سازگاری فرآیندی:«««سازگاری کامل آن با خطوط مونتاژ استاندارد SMT، مزیت قابل توجهی از نظر هزینه تولید و قابلیت اطمینان نسبت به مونتاژ دستی قطعات ترو-هول ارائه می‌دهد.»»»

10. پرسش‌های متداول (FAQ)

10.1 برای منبع تغذیه 5 ولت از چه مقدار مقاومت باید استفاده کنم؟

«««با استفاده از V_Fتیپیکال 2.0 ولت و I_Fهدف 20 میلی‌آمپر: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 \u03a9. یک مقاومت استاندارد 150 \u03a9 مناسب خواهد بود. همیشه بر اساس حداکثر V_Fاز دیتاشیت محاسبه کنید تا اطمینان حاصل شود جریان در بدترین شرایط از محدودیت‌ها تجاوز نمی‌کند.»»»

10.2 آیا می‌توانم این LED را بدون مقاومت محدودکننده جریان، در صورت استفاده از منبع جریان ثابت، راه‌اندازی کنم؟

«««بله، یک درایور جریان ثابت تنظیم شده روی 20 میلی‌آمپر جایگزین عالی‌ای برای مقاومت است و عملکرد پایدارتری در برابر تغییرات ولتاژ و دما ارائه می‌دهد. مقاومت صرفاً رایج‌ترین و مقرون‌به‌صرفه‌ترین روش است.»»»

10.3 چرا زمان ذخیره‌سازی پس از باز کردن کیسه به 7 روز محدود شده است؟

«««پکیج‌های SMD می‌توانند رطوبت را از جو جذب کنند. در حین لحیم‌کاری ریفلو، این رطوبت محبوس شده می‌تواند به سرعت تبخیر شود و باعث لایه‌لایه شدن داخلی یا \"پاپ‌کورنینگ\" شود که به دستگاه آسیب می‌رساند. عمر مفید 7 روزه یک اقدام احتیاطی استاندارد برای دستگاه‌های حساس به رطوبت در این سطح حساسیت است.»»»

10.4 \"Q2/3T\" در شماره قطعه نشان‌دهنده چیست؟

«««این کد بین است. \"Q2\" بین شدت نورانی (90-112 mcd) را مشخص می‌کند. \"3T\" احتمالاً به یک بین ولتاژ مستقیم خاص یا طبقه‌بندی داخلی دیگر اشاره دارد. طراحان باید شماره قطعه کامل را مشخص کنند تا اطمینان حاصل کنند قطعاتی با ویژگی‌های روشنایی و رنگ مورد نظر را دریافت می‌کنند.»»»

11. مثال‌های عملی طراحی و استفاده

11.1 خوشه روشنایی داشبورد

«««در یک داشبورد خودرو، می‌توان از چندین LED 19-217 برای نور پس‌زمینه گیج‌ها و نمادهای هشدار استفاده کرد. اندازه کوچک آن‌ها امکان قرارگیری مستقیم در پشت ماسک‌های آیکون روی یک PCB نازک را فراهم می‌کند. زاویه دید وسیع اطمینان می‌دهد که نمادها از موقعیت‌های مختلف راننده به طور یکنواخت روشن شوند. یک سیگنال PWM (مدولاسیون عرض پالس) از ماژول کنترل بدنه خودرو می‌تواند برای کم‌نور کردن LEDها در رانندگی شبانه استفاده شود.»»»

11.2 نشانگر وضعیت لوازم خانگی مصرفی

«««برای یک قهوه‌ساز یا روتر، یک LED 19-217 می‌تواند به عنوان نشانگر \"روشن بودن\" یا \"فعالیت شبکه\" عمل کند. طراحی شامل یک مدار ساده است: ریل 3.3 ولت برد اصلی، یک مقاومت محدودکننده جریان 68 \u03a9 (برای ~20mA در V_Fتیپیکال)، و LED قرار گرفته در نزدیکی یک لوله نوری که نور را به پنل جلویی هدایت می‌کند. مصرف توان کم و قابلیت اطمینان آن، آن را برای چنین کاربردهای همیشه‌روشن ایده‌آل می‌سازد.»»»

12. اصل عملکرد

«««LED 19-217 بر اساس اصل الکترولومینسانس در یک اتصال p-n نیمه‌هادی عمل می‌کند. هنگامی که یک ولتاژ مستقیم بیشتر از پتانسیل داخلی اتصال اعمال می‌شود، الکترون‌ها از لایه n-type AlGaInP از طریق اتصال به لایه p-type تزریق می‌شوند و حفره‌ها در جهت مخالف تزریق می‌شوند. این حامل‌های بار در ناحیه فعال نزدیک اتصال بازترکیب می‌شوند. در مواد AlGaInP، این بازترکیب انرژی را عمدتاً به شکل فوتون (نور) با طول موجی متناسب با گپ انرژی ماده آزاد می‌کند که برای تولید نور زرد درخشان (~591 نانومتر) مهندسی شده است. رزین اپوکسی شفاف مانند آب، تراشه نیمه‌هادی را محافظت می‌کند و به عنوان یک لنز برای شکل‌دهی به خروجی نور عمل می‌کند.»»»

13. روندهای فناوری

«««توسعه LEDهای SMD مانند 19-217 از روندهای گسترده صنعت پیروی می‌کند:»»»

• افزایش بازده:«««تحقیقات مداوم در رشد اپیتاکسیال و طراحی تراشه همچنان به بهبود لومن بر وات (کارایی) LEDهای AlGaInP ادامه می‌دهد و مصرف توان را برای همان خروجی نور کاهش می‌دهد.»»»
• میکروسکوپی‌سازی:«««تلاش برای دستگاه‌های کوچکتر، اندازه پکیج‌ها را حتی کوچکتر می‌کند (مانند پکیج‌های متریک 0402، 0201)، اگرچه این ممکن است مقداری از عملکرد نوری و توانایی تحمل توان را معامله کند.»»»
• بهبود ثبات رنگ:«««پیشرفت‌ها در ساخت ویفر و الگوریتم‌های باینینگ امکان کنترل دقیق‌تر طول موج غالب و شدت نورانی را فراهم می‌کند و به طراحان نتایج سازگارتری در بین دسته‌های تولید می‌دهد.»»»
• یکپارچه‌سازی:«««روندی به سمت یکپارچه‌سازی چندین تراشه LED (RGB، یا چندین سفید) در یک پکیج واحد، یا ترکیب LED با ICهای درایور، برای ایجاد منابع نوری کاربردی‌تر و ساده‌تر برای استفاده.»»»