Kırmızı LED 0402 Spesifikasyonu - 1.0x0.5x0.4mm - İleri Gerilim 1.6-2.4V - Güç 48mW - Teknik Veri Sayfası

1. Ürün Genel Bakış

1.1 Genel Tanım

Bu LED, kırmızı bir çip kullanılarak üretilen yüzey montajlı kırmızı ışık yayan bir diyottur. Paket boyutları 1.0 mm x 0.5 mm x 0.4 mm olup, kompakt tasarımlar için uygundur. Geniş bir görüş açısı sunar ve standart SMT montaj süreçleriyle uyumludur. Cihaz, genel amaçlı gösterge ve ekran uygulamaları için tasarlanmıştır.

1.2 Özellikler

• 140 derece ile son derece geniş görüş açısı.
• Tüm SMT montaj ve lehim süreçlerine uygundur.
• Nem hassasiyeti seviyesi: Seviye 3 (JEDEC standardı).
• RoHS uyumlu ve tehlikeli maddeler içermez.

1.3 Uygulamalar

• Tüketici elektroniğinde optik göstergeler.
• Anahtar ve sembol arka aydınlatması.
• Genel elektronik tabelalar ve ekran modülleri.

2. Teknik Parametreler

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler (Ts=25°C, IF=5mA'de)

Aşağıdakiler, 5 mA ileri akım ve 25°C ortam sıcaklığında ölçülen temel elektriksel ve optik parametrelerdir:

• Spektral Yarı Bant Genişliği:15 nm (tipik). Bu, maksimum yarı yoğunluktaki emisyon spektrumunun genişliğini gösterir.
• İleri Gerilim (VF):1.6 V ila 2.4 V arasında, 0.1 V artışlarla 8 aralığa ayrılmıştır. Kutular A1 (1.6-1.7V), A2 (1.7-1.8V), B1 (1.8-1.9V), B2 (1.9-2.0V), C1 (2.0-2.1V), C2 (2.1-2.2V), D1 (2.2-2.3V), D2 (2.3-2.4V) şeklindedir.
• Baskın Dalga Boyu (λD):Üç kutuda mevcuttur: F00 (625–630 nm), G00 (630–635 nm), H00 (635–640 nm).
• Işık Şiddeti (IV):Altı kutuya ayrılmıştır: A00 (8–12 mcd), B00 (12–18 mcd), C00 (18–28 mcd), D00 (28–43 mcd), E00 (43–65 mcd), F00 (65–100 mcd).
• Görüş Açısı (2θ1/2):140 derece (tipik), geniş bir radyasyon deseni sağlar.
• Ters Akım (IR):Ters gerilim VR=5V'de maksimum 10 μA.
• Termal Direnç (RTHJ-S):Maksimum 450 °C/W, birleşme noktasından lehim noktasına termal direnci gösterir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Hasarlanmayı önlemek için LED aşağıdaki sınırların ötesinde çalıştırılmamalıdır:

• Güç Dağılımı (Pd): 48 mW.
• İleri Akım (IF): 20 mA sürekli.
• Tepe İleri Akım (IFP): 60 mA (darbe genişliği 0.1 ms, görev döngüsü 1/10).
• Elektrostatik Deşarj (ESD, HBM): 2000 V.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr): -40 ila +85 °C.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg): -40 ila +85 °C.
• Birleşme Sıcaklığı (Tj): 95 °C.

3. Gruplama Sistemi

3.1 Gerilim Gruplaması

İleri gerilim, seri ve paralel devrelerde tutarlı performans sağlamak için gruplama yoluyla sıkı bir şekilde kontrol edilir. Her biri 0.1 V aralığını kapsayan 1.6 V ila 2.4 V arasında sekiz gerilim kutusu bulunur. Kutup kodları A1, A2, B1, B2, C1, C2, D1 ve D2'dir.

3.2 Dalga Boyu Gruplaması

Baskın dalga boyu, belirli renk gereksinimlerini karşılamak için üç gruba ayrılır: F00 (625–630 nm, koyu kırmızı), G00 (630–635 nm, standart kırmızı) ve H00 (635–640 nm, biraz daha uzun kırmızı).

3.3 Işık Şiddeti Gruplaması

Işık şiddeti, parlaklık seçiminde esneklik sağlamak için altı kutuya ayrılmıştır. Kutular A00 (en düşük) ila F00 (en yüksek) arasında değişir ve değerler 8 mcd ile 100 mcd arasındadır.

4. Performans Eğrileri

4.1 İleri Gerilim vs İleri Akım

Eğri logaritmik bir ilişki gösterir: ileri akım arttıkça ileri gerilim de kademeli olarak artar. 5 mA'de, kutuya bağlı olarak tipik gerilim yaklaşık 1.8–2.0 V'tur.

4.2 İleri Akım vs Bağıl Işık Şiddeti

Bağıl ışık çıkışı ileri akımla birlikte artar. Eğri 20 mA'ye kadar neredeyse doğrusaldır ve tipik sürücü akımlarında iyi verimlilik gösterir.

4.3 Pin Sıcaklığı vs Bağıl Işık Şiddeti

Pin sıcaklığı yükseldikçe bağıl ışık şiddeti azalır. 85°C'de, akıma bağlı olarak yoğunluk, 25°C'deki değerin yaklaşık %80–90'ına düşebilir.

4.4 Pin Sıcaklığı vs İleri Akım

Daha yüksek sıcaklıklar, maksimum birleşme sıcaklığını aşmamak için ileri akımın düşürülmesini (derating) gerektirir.

4.5 İleri Akım vs Baskın Dalga Boyu

İleri akımın artırılması, baskın dalga boyunda tipik olarak birkaç nanometre daha uzun dalga boylarına doğru hafif bir kaymaya neden olur.

4.6 Bağıl Işık Şiddeti vs Dalga Boyu

Emisyon spektrumu, 15 nm yarı genişlikte 625–640 nm civarında bir tepe noktasına sahiptir ve dar bir kırmızı renk sağlar.

4.7 Radyasyon Deseni

Radyasyon diyagramı 140 derecelik geniş bir açı gösterir ve bu LED'i gösterge uygulamalarında geniş alan aydınlatması için uygun hale getirir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED paketi 1.0 mm × 0.5 mm × 0.4 mm (uzunluk × genişlik × yükseklik) ölçülerindedir. Üstten görünümde iki elektrot gösterilir: anot ve katot. Alttan görünüm, kolay tanımlama için farklı boyutlarda lehim pedlerini ortaya çıkarır. Polarlık, üst yüzeyde bir çentik veya nokta ile işaretlenmiştir.

5.2 Polarlık ve Lehimleme Desenleri

Önerilen lehimleme deseni, biri anot (daha büyük) ve diğeri katot (daha küçük) için olmak üzere iki pedden oluşur. Doğru hizalama, doğru polarlığı sağlar. Veri sayfasında düzen boyutları verilmiştir: her bir ped için 0.6 mm, aralık 0.5 mm.

5.3 Bant ve Makara Boyutları

Taşıyıcı bant, bileşen cepleri için 2.00 mm aralıklı 8 mm genişlik kullanır. Makara çapı 178 mm, genişliği 8.0 mm'dir. Her makarada 4000 adet bulunur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 SMT Reflow Lehimleme

Önerilen reflow profili, 3°C/s'ye kadar yükselme hızı, 60–120 saniye boyunca 150°C'den 200°C'ye ön ısıtma, ardından 10 saniye süreyle 260°C (maks.) tepe sıcaklığına çıkış ve 6°C/s'ye kadar soğutma hızı içerir. 25°C'den tepe noktasına toplam süre 8 dakikayı geçmemelidir.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, sıcaklığı 300°C'nin altında olan bir havya kullanın ve lehim bağlantısını 3 saniyeden kısa sürede tamamlayın. Her LED için yalnızca bir el ile lehimleme işlemine izin verilir.

6.3 Onarım ve Yeniden İşleme

Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, çift başlı bir havya kullanın ve LED özelliklerinin bozulmadığını doğrulayın. Soğutma sırasında mekanik stresten kaçının.

6.4 Genel Uyarılar

LED'leri eğilmiş PCB alanlarına monte etmeyin. Lehimleme sonrasında, kartı eğmeyin veya titreşim uygulamayın. Reflow sonrası hızlı soğutmaya izin verilmez.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Taşıyıcı Bant ve Makara

Standart paketleme, 8 mm taşıyıcı bantta makara başına 4000 adettir. Bantta besleme delikleri ve bir üst kapak bandı bulunur. Makara, parça numarası, lot numarası, kutu kodları, miktar ve tarih ile etiketlenmiştir.

7.2 Neme Dirençli Paketleme

LED'ler, düşük nem seviyelerini korumak için kurutucu ile birlikte neme dayanıklı torbalarda sevk edilir. MSL Seviye 3, açıldıktan sonra cihazların ≤30°C/%60 RH'de saklanması durumunda 168 saat içinde kullanılması gerektiğini belirtir. Süre sınırı aşılırsa, 60°C'de 24 saat fırınlama gerekir.

7.3 Güvenilirlik Testi Özeti

Ürün, reflow lehimleme (260°C, 10s, 2 döngü), sıcaklık döngüsü (−40°C ila 100°C, 100 döngü), termal şok (−40°C/100°C, 300 döngü), yüksek sıcaklıkta depolama (100°C, 1000h), düşük sıcaklıkta depolama (−40°C, 1000h) ve ömür testi (25°C, 5mA, 1000h) dahil olmak üzere standart güvenilirlik testlerini geçmiştir. Arıza kriterleri VF kayması >%10, IR >2x limit veya yoğunluk düşüşü >%30 olarak tanımlanır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Gösterge uygulamaları için bir dizi akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. Örneğin, 5V besleme ve 5mA akımda, (VF≈1.8V için) yaklaşık 640Ω'luk bir direnç uygundur. Daha yüksek parlaklık için, uygun termal yönetimle 20mA'ye kadar sürün.

8.2 ESD Koruması

LED, 2000V (HBM) ESD dayanım voltajına sahiptir. Bununla birlikte, taşıma ve montaj sırasında standart ESD önlemleri (topraklama, bileklik, iyonizatör) önerilir.

8.3 Termal Tasarım

Termal direnç nispeten yüksek olmasına rağmen (450°C/W), düşük güç dağılımı ısının yönetilebilir olduğu anlamına gelir. İyi lehim bağlantısı teması sağlayın ve LED'i yüksek güçlü ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçının.

9. Teknik Karşılaştırma

9.1 Standart 0402 Kırmızı LED'ler ile Karşılaştırma

Bu LED, tipik 120° cihazlara kıyasla daha geniş bir görüş açısı (140°) sunar. Sıkı gruplama seçenekleri, daha iyi renk ve parlaklık tutarlılığı sağlar. 2 kV'luk ESD değeri, birçok standart LED'den (tipik olarak 1 kV) daha yüksektir. Termal direnç, benzer paketlerle karşılaştırılabilir.

10. Sıkça Sorulan Sorular

10.1 Önerilen ileri akım nedir?

Tipik test akımı 5 mA'dir, ancak LED sürekli olarak 20 mA'ye kadar sürülebilir. Darbe için %10 görev döngüsünde 60 mA'ye kadar.

10.2 Torbayı açtıktan sonra LED'leri nasıl saklamalıyım?

≤30°C ve ≤%60 RH'de saklayın. 168 saat içinde kullanın. Kullanılmazsa, kullanmadan önce 60°C'de 24 saat fırınlayın.

10.3 Bu LED'leri dış mekan uygulamalarında kullanabilir miyim?

Çalışma sıcaklığı aralığı -40 ila +85°C'dir ve neme ve mekanik strese karşı uygun şekilde korunursa birçok dış mekan uygulaması için uygundur.

11. Pratik Uygulama Örnekleri

11.1 Akıllı Telefon Kılıfında Durum Göstergesi

Şarj durumunu belirtmek için 0402 kırmızı bir LED kullanılır. 5 mA sürücü ile yeterli görünürlük sağlar. Geniş görüş açısı, göstergenin çeşitli açılardan görünmesini sağlar.

11.2 Otomotiv Konsolunda Arkadan Aydınlatmalı Basma Düğmesi

Bir sembolün arkasına, tek tip kırmızı arka aydınlatma sağlamak için birden fazla 0402 LED yerleştirilir. Kompakt boyut, yoğun yerleşime olanak tanır.

12. Çalışma Prensibi

12.1 Kırmızı LED Çalışma Prensibi

LED, kırmızı yayıcı bir malzemeden (tipik olarak AlGaInP veya GaAsP) yapılmış bir yarı iletken bağlantı noktasına dayanır. İleri besleme uygulandığında, aktif bölgede elektronlar ve delikler birleşir ve kırmızı dalga boyu aralığına (625–640 nm) karşılık gelen enerjiye sahip fotonlar yayar. Yoğunluk akımla orantılıdır. Çip, ışığı dışarıya yönlendiren şeffaf bir epoksi veya silikon paket içine kapsüllenmiştir.

13. Gelişim Eğilimleri

13.1 Küçültme ve Yüksek Verimlilik

LED paketlemede eğilim, parlaklık veya güvenilirlikten ödün vermeden 0402 ve hatta 0201 gibi daha küçük ayak izlerine yöneliktir. Çip tasarımındaki ve fosfor teknolojisindeki (beyaz LED'ler için) gelişmeler, verimliliği artırmaya devam etmektedir. Kırmızı LED'ler için, geliştirilmiş AlGaInP yapıları daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlamıştır. Gelecekteki gelişmeler, küçük paketlerde entegre ESD koruması ve daha yüksek güç kapasitelerini içerebilir.