Select Language

SMD LED 17-21 Mavi Çip Veri Sayfası - 1.6x0.8x0.6mm - Maks. 3.1V - 40mW - İngilizce Teknik Doküman

17-21 serisi SMD mavi LED'in tam teknik veri sayfası. Detaylı özellikleri, elektro-optik karakteristikleri, sınıflandırma aralıklarını, paket boyutlarını, lehimleme kılavuzlarını ve uygulama notlarını içerir.
smdled.org | PDF Boyutu: 0.4 MB
Derecelendirme: 4.5/5
Sizin Puanınız
Bu belgeyi zaten değerlendirdiniz
PDF Doküman Kapağı - SMD LED 17-21 Mavi Chip Veri Sayfası - 1.6x0.8x0.6mm - Maks. 3.1V - 40mW - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

17-21 serisi, mavi ışık üretmek için InGaN (Indiyum Galyum Nitrür) çipi kullanan kompakt, yüzey montajlı (SMD) bir ışık yayan diyottur (LED). Bu bileşen, modern, otomatik elektronik üretimi için tasarlanmış olup, geleneksel bacaklı paketlerle karşılaştırıldığında kart alanı kullanımı ve montaj verimliliğinde önemli avantajlar sunar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

17-21 SMD LED'in birincil avantajı minyatür boyutudur. Lead-frame tipi LED'lere kıyasla önemli ölçüde daha küçük olan boyutu, ürün tasarımcıları ve üreticileri için birçok temel fayda sağlar. Daha küçük baskılı devre kartı (PCB) tasarımlarına olanak tanır, bu da modern kompakt elektronik cihazlar için kritik öneme sahiptir. Ayrıca, daha yüksek paketleme yoğunluğunu destekler, yani tek bir kart üzerine daha fazla bileşen yerleştirilebilir ve sınırlı bir alan içinde işlevsellik optimize edilebilir. Bu durum, hem bileşenler hem de bitmiş ürünler için depolama alanı gereksinimlerinin azalması anlamına da gelir. Nihayetinde, bu faktörler daha küçük, daha hafif ve daha taşınabilir son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. SMD paketinin hafif yapısı, özellikle ağırlığın kritik bir faktör olduğu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için onu son derece uygun kılar.

1.2 Uyumluluk ve Çevresel Şartnameler

Bu ürün, modern çevresel ve düzenleyici standartlar göz önünde bulundurularak tasarlanmıştır. Küresel tehlikeli madde kısıtlamalarıyla uyumlu olarak kurşunsuz (Pb-free) bir bileşendir. Ürünün kendisi RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uyumluluğunu korumaktadır. Ayrıca AB REACH (Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzin Verilmesi ve Kısıtlanması) yönetmeliğine de uygundur. Ek olarak, Halojensiz olarak sınıflandırılmıştır ve brom (Br) ile klor (Cl) içeriği için katı sınırlar bulunmaktadır: her biri için ayrı ayrı 900 ppm'den az ve Br+Cl toplamı 1500 ppm'den az.

1.3 Üretim ve Uyumluluk

LED, yüksek hacimli, otomatik seç ve yerleştir montaj hatları için standart olan 7 inç çapındaki makaralara sarılı 8mm şerit üzerinde paketlenmiş olarak tedarik edilir. Bu paketleme formatı, otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlayarak üretim sürecini kolaylaştırır. Bileşen ayrıca, SMD bileşenlerini PCB'lere bağlamak için yaygın olarak kullanılan standart kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle de uyumludur. Tek renkli bir tiptir ve mavi spektrumda ışık yayar.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan elektriksel, optik ve termal parametrelerin devre tasarımı ve güvenilirlik açısından önemini açıklayan ayrıntılı ve nesnel bir analiz sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Absolute Maximum Ratings, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değil, asla aşılmaması gereken eşiklerdir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, bu parametreler Ta=25°C ve IF=5mA standart test koşulunda ölçülmüştür. Bunlar, temel ışık çıkışını ve elektriksel performansı tanımlar.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretim sürecindeki doğal varyasyonları yönetmek için LED'ler performans gruplarına ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı özelliklere sahip bileşenleri seçmelerini sağlar.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, IF=5mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflandırılır.

Işık şiddeti toleransı ±11%'dir. Daha yüksek ve daha tutarlı parlaklık gerektiren tasarımcılar Bin M'yi belirtirler.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler renk tutarlılığını sağlamak için baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır.

Baskın dalga boyu toleransı ±1nm'dir. Tüm birimler, tek tip bir mavi ton sağlayan sıkı bir 5nm aralığı içindedir.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

LED'ler, IF=5mA'daki ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflandırılır. Bu, güç kaynağı tasarımı ve birden fazla LED paralel bağlandığında tek tip akım dağılımını sağlamak için önemlidir.

İleri voltaj toleransı ±0.1V'dir. Paralel dizilerde parlaklık değişimlerini en aza indirmek için aynı voltaj bin'inden LED'lerin seçilmesi önerilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası "Tipik Elektro-Optik Karakteristik Eğrileri"ne atıfta bulunmaktadır. Metinde spesifik grafikler sağlanmamış olsa da, bunların standart içeriğini ve önemini çıkarabiliriz.

4.1 Akım - Gerilim (I-V) Eğrisi

Tipik bir I-V eğrisi, ileri akım (IF) ile ileri voltaj (VF) arasındaki ilişkiyi gösterir. Bu, diyodun üstel doğasını sergiler. Eğri, tasarımcıların nominal aralık içindeki herhangi bir çalışma akımı için VF'yi belirlemesine olanak tanır; bu, doğru seri akım sınırlama direnci değerini hesaplamak için gereklidir: R = (Vsupply - VF) / IF.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım (Iv-IF) Eğrisi

Bu eğri, ışık çıkışının ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır, ancak termal ve verimlilik etkileri nedeniyle daha yüksek akımlarda doyuma ulaşacaktır. Bu grafik, tasarımcıların parlaklığı güç tüketimi ve cihaz ömrü ile dengeleyen bir çalışma noktası seçmelerine yardımcı olur.

4.3 Spektral Dağılım

Bir spektral dağılım grafiği, yayılan bağıl optik gücün dalga boyunun bir fonksiyonu olarak gösterir. Yaklaşık 25nm FWHM ile tipik 468nm tepe dalga boyu etrafında merkezlenir ve monokromatik mavi çıkışı doğrular.

4.4 Sıcaklık Bağımlılığı

İleri yönlü voltaj ve ışık şiddetinin jonksiyon sıcaklığı ile değişimini gösteren eğriler, gerçek dünya ortamlarındaki performansı anlamak için kritik öneme sahiptir. Tipik olarak, VF sıcaklık arttıkça azalır (negatif sıcaklık katsayısı), ışık şiddeti de sıcaklık yükseldikçe düşer.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

17-21 SMD LED çok kompakt bir ayak izine sahiptir. Temel boyutlar (mm cinsinden) gövde uzunluğu 1.6, genişlik 0.8 ve yükseklik 0.6'dır. Paketin alt kısmında lehimlenebilir iki terminal (anot ve katot) bulunur. Montaj ve denetim sırasında doğru polarite yönlendirmesi için paket gövdesinin üst kısmında bir katot işareti belirtilmiştir. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama

LED'in çalışması için doğru polarite esastır. Paket, katodu (negatif terminal) tanımlamak için görsel bir işaret içerir. Bu genellikle LED gövdesinin üstünde yeşil bir nokta, bir çentik veya pahlı bir köşedir. PCB ayak izi tasarımı, doğru elektriksel bağlantıyı sağlamak için bu işaretle uyumlu olmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Uygun taşıma ve lehimleme, SMD LED'lerin güvenilirliğini ve performansını korumak için kritik öneme sahiptir.

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Önerilen kurşunsuz yeniden akış profili aşağıda verilmiştir:

6.2 El ile Lehimleme Önlemleri

El ile lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, atmosferik nemin emilimini ve bu nedenle yeniden akış sırasında "patlamış mısır" etkisine (paket çatlaması) yol açmasını önlemek için kurutucu ile birlikte neme dayanıklı bariyer torbalarında paketlenmiştir.

6.4 Tasarım ve Montaj Stresi

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Bant ve Makara Özellikleri

LED'ler otomatik işleme için kabartmalı taşıyıcı bant içinde tedarik edilir.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara ve torba etiketleri, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgiler içerir:

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Veri sayfası, 17-21 mavi LED'in özelliklerine uygun birkaç temel uygulamayı listeler:

8.2 Tasarım Hususları ve Notlar

8.3 Uygulama Kısıtlamaları

Veri sayfası, yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalarla ilgili kritik bir sorumluluk reddi beyanı içerir. Bu ürün şu durumlarda kullanıma uygun olmayabilir:

Bu uygulamalar için, farklı niteliklere, daha sıkı toleranslara ve daha yüksek güvenilirlik derecelerine sahip bileşenler gereklidir. Tasarımcılar, standart tüketici/endüstriyel kullanımın ötesindeki herhangi bir uygulama için uygunluğu tartışmak üzere üretici ile iletişime geçmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Veri sayfasında diğer ürünlerle doğrudan bir karşılaştırma bulunmasa da, 17-21 serisinin özelliklerine dayanarak temel farklılaştırıcılarını objektif olarak vurgulayabiliriz.

9.1 Temel Farklılaştırıcı Avantajlar

9.2 Daha Büyük Paketlerle Karşılaştırmalı Değerlendirmeler

Daha büyük SMD LED'lerle (örn. 3528, 5050) karşılaştırıldığında:

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

Q1: 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım? A: Maksimum 3.1V VF (Bin 11) ve 5mA hedef akımı kullanılarak: R = (5V - 3.1V) / 0.005A = 380 Ohm. En yakın standart değer 390 Ohm'dur. Akımı kontrol etmek için minimum VF (2.7V) ile yeniden hesaplayın: I = (5-2.7)/390 ≈ 5.9mA, bu güvenlidir. 390Ω'luk bir direnç iyi bir başlangıç noktasıdır.

Q2: Bu LED'i daha yüksek parlaklık için 20mA'de sürebilir miyim? A: Hayır. Sürekli ileri akım (IF) için Mutlak Maksimum Değer 10mA'dir. 20mA'de çalıştırmak bu değeri aşar, ömrü önemli ölçüde kısaltır ve büyük olasılıkla anında arızaya neden olur. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek akım için derecelendirilmiş bir LED seçin veya IFP derecesi (1/10 görev döngüsünde 40mA) dahilinde darbe işletimi kullanın.

Q3: LED el lehiminden sonra çalışıyor ama sönük. Neden? C: Bu, aşırı lehim ısısı veya süresinden kaynaklanan termal hasarın klasik bir işaretidir. Yüksek sıcaklık, yarı iletken çipi veya paket içindeki bağlantı tellerini bozabilir. Daima elle lehimleme kılavuzlarına (maksimum 350°C, bağlantı başına maksimum 3 saniye) sıkı sıkıya uyun.

Q4: LED'lerimin bu partisindeki mavi renk tonları hafif farklı. Bu normal mi? C: Evet, doğal bir varyasyon vardır. Bu nedenle Dominant Dalga Boyu grubu (HUE=X, 465-470nm) mevcuttur. Mükemmel renk eşleşmesi gerektiren uygulamalar için (örneğin, çoklu LED ekranlar), aynı üretim partisinden LED'ler belirtmeli ve kullanmalı, tedarikçinizin sıkı gruplandırma sağladığından emin olmalısınız.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

11.1 Case Study: Low-Power Status Indicator Panel

Senaryo: 12 mavi durum göstergeli kompakt bir kontrol paneli tasarlama. Alan son derece kısıtlıdır ve kullanıcı deneyimi için düzgün parlaklık/renk önemlidir. Tasarım Kararları: Bileşen Seçimi: Minimum kapladığı alan için 17-21 LED'i seçin. Sınıflandırma ŞartnamesiTüm LED'leri dalga boyu için Bin M (daha yüksek yoğunluk) ve Bin X'ten sipariş edin. Paralel bağlantıda tutarlı akım çekimi sağlamak için hepsini aynı voltaj grubundan (örn. 10) belirtin. Devre Tasarımı5V ray kullanın. VF~2.8V (Bin 10 tipik) ile ~5mA için 430Ω direnç seçin: (5-2.8)/0.005=440Ω, 430Ω standarttır. Bu, LED başına ~11-18 mcd sağlar. PCB Yerleşimi: LED'leri katot işaretine göre tutarlı yönde yerleştirin. Lehim pedi tasarımının veri sayfasında önerilen ayak iziyle eşleştiğinden emin olun; bu, reflow sırasında mezar taşı etkisini önlemek için gereklidir. Montaj: Sağlanan reflow profilini kullanın. Üretim hattı hazır olana kadar torbayı kapalı tutun. Rüloyu açtıktan sonra tüm LED'leri 7 gün içinde kullanın. Sonuç: Veri sayfası parametrelerine titizlikle uyularak güvenilir şekilde elde edilen, tek tip, parlak mavi göstergelere sahip, yoğun ve profesyonel görünümlü bir panel.

LED Spesifikasyon Terminolojisi

LED teknik terimlerinin tam açıklaması

Fotoelektrik Performans

Terim Birim/Temsil Basit Açıklama Neden Önemli
Işık Etkinliği lm/W (vat başına lümen) Watt başına ışık çıkışı, daha yüksek olması daha enerji verimli olduğu anlamına gelir. Enerji verimlilik sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler.
Luminous Flux lm (lümen) Kaynağın yaydığı toplam ışık, genellikle "parlaklık" olarak adlandırılır. Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler.
Görüş Açısı ° (derece), örn., 120° Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. Aydınlatma menzilini ve düzgünlüğünü etkiler.
CCT (Renk Sıcaklığı) K (Kelvin), örn., 2700K/6500K Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk. Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler.
CRI / Ra Birimsiz, 0–100 Nesne renklerini doğru şekilde gösterme yeteneği, Ra≥80 iyidir. Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gerektiren yerlerde kullanılır.
SDCM MacAdam elips adımları, örn. "5-adım" Renk tutarlılığı metriği, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. Aynı parti LED'lerde tek tip renk sağlar.
Dominant Wavelength nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin renk tonunu belirler.
Spektral Dağılım Dalga boyu - yoğunluk eğrisi Dalga boyları arasındaki yoğunluk dağılımını gösterir. Renk gerçekleştirme ve kaliteyi etkiler.

Elektriksel Parametreler

Terim Sembol Basit Açıklama Tasarım Hususları
İleri Yönlü Gerilim Vf LED'i açmak için gereken minimum voltaj, "başlangıç eşiği" gibi. Sürücü voltajı ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için voltajlar toplanır.
Forward Current If Normal LED çalışması için akım değeri. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Max Pulse Current Ifp Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akımı, karartma veya yanıp sönme için kullanılır. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Ters Gerilim Vr LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilimdir, bu değerin aşılması bozulmaya neden olabilir. Devre, ters bağlantı veya voltaj dalgalanmalarını önlemelidir.
Thermal Resistance Rth (°C/W) Çipten lehime ısı transferine karşı direnç, düşük olması daha iyidir. Yüksek termal direnç, daha güçlü bir ısı dağılımı gerektirir.
ESD Bağışıklığı V (HBM), örn., 1000V Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek değer daha az hassas olduğu anlamına gelir. Üretimde, özellikle hassas LED'ler için antistatik önlemler gereklidir.

Termal Yönetim & Reliability

Terim Ana Metrik Basit Açıklama Etki
Kavşak Sıcaklığı Tj (°C) LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. Her 10°C'lik düşüş ömrü iki katına çıkarabilir; çok yüksek sıcaklık ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur.
Lumen Depreciation L70 / L80 (saat) Parlaklığın başlangıç değerinin %70'ine veya %80'ine düşmesi için geçen süre. LED "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar.
Lümen Bakımı % (örneğin, %70) Zaman sonunda korunan parlaklık yüzdesi. Uzun süreli kullanımda parlaklık korunumunu belirtir.
Color Shift Δu′v′ veya MacAdam elipsi Kullanım sırasındaki renk değişim derecesi. Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler.
Thermal Aging Malzeme bozulması Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. Parlaklık düşüşüne, renk değişimine veya açık devre arızasına neden olabilir.

Packaging & Materials

Terim Yaygın Türler Basit Açıklama Features & Applications
Paket Tipi EMC, PPA, Seramik Kılıf malzemesi, çipi korur ve optik/termal arayüz sağlar. EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür.
Chip Structure Ön, Flip Chip Çip elektrot düzeni. Flip chip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için.
Fosfor Kaplama YAG, Silikat, Nitrür Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaz oluşturmak için karıştırır. Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yi etkiler.
Lens/Optics Flat, Microlens, TIR Yüzeydeki ışık dağılımını kontrol eden optik yapı. Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler.

Quality Control & Binning

Terim Gruplandırma İçeriği Basit Açıklama Amaç
Luminous Flux Bin Kod örn., 2G, 2H Parlaklığa göre gruplandırılmıştır, her grubun min/maks lümen değerleri vardır. Aynı partide düzgün parlaklık sağlar.
Voltage Bin Code e.g., 6W, 6X İleri voltaj aralığına göre gruplandırılmıştır. Sürücü eşleştirmesini kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır.
Renk Kutusu 5-adımlı MacAdam elipsi Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı bir aralık sağlanmıştır. Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır.
CCT Bin 2700K, 3000K vb. Renk sıcaklığına göre gruplandırılmıştır, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı vardır. Farklı sahne renk sıcaklığı gereksinimlerini karşılar.

Testing & Certification

Terim Standard/Test Basit Açıklama Önem
LM-80 Lümen bakım testi Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık azalmasını kaydetme. LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile).
TM-21 Ömür tahmin standardı LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. Bilimsel ömür tahmini sağlar.
IESNA Illuminating Engineering Society Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. Sektör tarafından tanınan test temeli.
RoHS / REACH Çevresel sertifikasyon Zararlı maddelerin (kurşun, cıva) bulunmadığını garanti eder. Uluslararası piyasa erişim gereksinimi.
ENERGY STAR / DLC Enerji verimliliği sertifikası Aydınlatma için enerji verimliliği ve performans sertifikası. Kamu alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır.