SMD Mavi LED 19-217/B7C-ZL2N1B3X/3T Veri Sayfası - 2.0x1.25x0.8mm - 2.5-2.9V - 40mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-217/B7C-ZL2N1B3X/3T, yüksek güvenilirlik ve verimli montaj gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir mavi LED'dir. Bu bileşen, geleneksel bacaklı LED'lere kıyasla önemli bir ilerleme sunarak, nihai ürünlerde önemli ölçüde küçülme ve performans iyileştirmeleri sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu LED'in birincil avantajı minyatür boyutudur. SMD paketi, önemli ölçüde daha küçük baskılı devre kartı (PCB) tasarımlarına olanak tanır, bu da daha yüksek bileşen yoğunluğuna yol açar. Bu, doğrudan ekipman boyutunun azalmasına ve hem bileşenler hem de bitmiş ürünler için daha düşük depolama gereksinimlerine çevrilir. Ayrıca, SMD paketinin hafif yapısı, ağırlığın kritik bir faktör olduğu taşınabilir ve minyatür uygulamalar için idealdir. Ürün, güvenilir, endüstri standardı bir mavi gösterge ve arka ışık kaynağı olarak, başlıca çevresel ve güvenlik düzenlemelerine uyumlu şekilde konumlandırılmıştır.

1.2 Temel Özellikler

• Paketleme:7 inç çapında bir makaraya sarılı 8mm şerit üzerinde tedarik edilir, yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumludur.
• Lehim Uyumluluğu:Standart kızılötesi (IR) ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle kullanım için tasarlanmıştır.
• Çevresel Uyumluluk:Cihaz kurşunsuzdur (Pb-free), AB RoHS direktifine uygundur ve AB REACH düzenlemelerine uyar. Ayrıca Halojensiz olarak sınıflandırılır; Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.
• Tip:Su berraklığında reçine mercekli tek renkli (Mavi) LED.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, sağlam devre tasarımı için kritik olan LED'in elektriksel, optik ve termal parametrelerinin detaylı, objektif bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez.

• Ters Gerilim (V_R):5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması anında jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):10 mA. Sürekli olarak uygulanabilen DC akım.
• Tepe İleri Akım (I_FP):40 mA. Bu yalnızca darbe koşullarında (görev döngüsü 1 kHz'de 1/10) geçici aşırı yükleri karşılamak için izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d):40 mW. Paketin 25°C ortam sıcaklığında dağıtabileceği maksimum güç, V_F* I_F.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):150V (İnsan Vücut Modeli). Montaj sırasında uygun ESD işlem prosedürleri zorunludur.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı:-40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +90°C (depolama).
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklık. El lehimlemesi: Her terminal için maksimum 3 saniye 350°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında ve 2mA ileri akımda ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_v):14.5 mcd (min) ila 36.0 mcd (max) aralığında, tipik tolerans ±%11'dir. Bu, LED'in algılanan parlaklığını tanımlar.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Işık şiddetinin tepe şiddetinin yarısına düştüğü tam açıdır, geniş bir görüş konisi olduğunu gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):468 nm (tipik). Spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):465.0 nm ila 475.0 nm. Işığın algılanan rengini tanımlar, ±1 nm gibi sıkı bir toleransa sahiptir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):25 nm (tipik). Yayılan spektrumun maksimum gücünün yarısındaki genişliği.
• İleri Gerilim (V_F):I_F=2mA'de 2.50V ila 2.90V, ±0.05V toleransla. Bu, akım sınırlayıcı direnç hesaplaması için kritiktir.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 50 μA. Cihaz ters öngerilimde çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

LED'ler, tutarlılığı sağlamak için üretim sonrasında temel parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). Parça numarası 19-217/B7C-ZL2N1B3X/3T bu sınıf bilgisini kodlar.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması (Kodlar: L2, M1, M2, N1)

LED'ler, I_F=2mA'de dört ışık şiddeti sınıfına ayrılır:

• L2:14.5 - 18.0 mcd
• M1:18.0 - 22.5 mcd
• M2:22.5 - 28.5 mcd
• N1:28.5 - 36.0 mcd

Parça numarasındaki "N1", bu spesifik birimin en yüksek parlaklık sınıfına düştüğünü gösterir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (Kodlar: X, Y)

LED'ler, I_F=2mA'de iki dalga boyu sınıfına ayrılır:

• X:465.0 - 470.0 nm
• Y:470.0 - 475.0 nm

Parça numarasındaki "X", daha düşük dalga boyu aralığını belirtir, bu da biraz daha koyu bir mavi tonuyla sonuçlanır.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması (Kodlar: 27, 28, 29, 30)

LED'ler, I_F=2mA'de dört ileri gerilim sınıfına ayrılır:

• 27:2.50 - 2.60 V
• 28:2.60 - 2.70 V
• 29:2.70 - 2.80 V
• 30:2.80 - 2.90 V

Parça numarasındaki sınıf dizisindeki "3", bir V_Fsınıfına karşılık gelir, devre tasarımında öngörülebilir bir voltaj düşüşü sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak için gerekli olan çeşitli karakteristik eğriler sağlar.

4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği

Bu eğri, ışık şiddetinin ileri akımla arttığını ancak doğrusal olmayan bir şekilde olduğunu gösterir. LED'i bir voltaj yerine sabit, belirtilen bir akımda (örneğin, nominal çıkış için 2mA) sürmenin önemini vurgular, çünkü küçük voltaj değişiklikleri büyük akım ve parlaklık değişimlerine neden olabilir.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği

Bir LED'in çıkışı, jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri tipik olarak, düşük sıcaklıklardan maksimum çalışma sıcaklığına (+85°C) kadar şiddette kademeli bir düşüş gösterir. Tasarımcılar, yüksek ortam sıcaklıklarının veya zayıf ısı dağılımının beklendiği uygulamalarda bu termal düşümü hesaba katmalıdır.

4.3 İleri Akım Düşüm Eğrisi

Bu kritik bir tasarım aracıdır. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı belirler. Sıcaklık arttıkça, 40mW güç dağılımı limitini aşmayı ve termal kaçak oluşmasını önlemek için maksimum güvenli akım azalır.

4.4 Spektrum Dağılımı

Spektral grafik, 468 nm (mavi) civarında merkezlenmiş dar bir emisyon bandını, tipik 25 nm bant genişliği ile doğrular. Bu saf spektrum, InGaN yarı iletken malzemesinin karakteristiğidir.

4.5 Radyasyon Deseni

Polar diyagram, 120°'lik görüş açısını gösterir ve ışık şiddetinin uzamsal olarak nasıl dağıldığını gösterir. Desen tipik olarak Lambertian veya yakın-Lambertian'dır, geniş bir alanda eşit aydınlatma sağlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED'in çok kompakt bir kaplama alanı vardır. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) genel uzunluk, genişlik ve yüksekliğin yanı sıra lehim pedi düzeni ve önerilen PCB pad desenini içerir. Hassas boyutlar, doğru lehimleme ve hizalama sağlamak için PCB yerleşimi ve lehim pastası şablon tasarımı için kritiktir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak işaretlenir, genellikle paketin ilgili tarafında yeşilimsi bir ton veya kalıpta bir çentik ile. Doğru çalışmayı sağlamak için yerleştirme sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uzun vadeli güvenilirlik için bu kılavuzlara uyulması son derece önemlidir.

6.1 Reflow Lehimleme Profili (Kurşunsuz)

Detaylı bir sıcaklık profili sağlanır:

• Ön Isıtma:150-200°C, 60-120 saniye, sıcaklığı yavaşça artırmak ve flux'u aktifleştirmek için.
• Sıvı Üstü Süresi (TAL):217°C üzerinde 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklık:Maksimum 260°C, 10 saniyeden fazla tutulmamalı.
• Isıtma/Soğutma Oranları:Maksimum 6°C/sn ısıtma, 3°C/sn soğutma, termal şoku en aza indirmek için.

Aynı LED üzerinde reflow işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.

6.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, nem geçirmez bariyer torbasında nem alıcı ile paketlenmiştir.

• Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın.
• Açıldıktan sonra, ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanırsa 168 saat (7 gün) içinde kullanın.
• Maruz kalma süresi aşılırsa veya nem alıcı doyarsa, reflow öncesi "patlamış mısır" etkisini (buharlaşan nem nedeniyle paket çatlaması) önlemek için 60±5°C'de 24 saat pişirme gereklidir.

6.3 El Lehimleme ve Rework

El lehimlemesi gerekliyse:

• Lehimleme havya ucu sıcaklığı ≤350°C kullanın.
• Her terminal için temas süresini ≤3 saniye ile sınırlayın.
• Düşük güçlü bir havya (≤25W) kullanın.
• Terminaller arasında ≥2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın.
• İlk lehimlemeden sonra rework'tan kaçının. Kaçınılmazsa, lehim bağlantılarını zorlamadan bileşeni kaldırmak için her iki terminali aynı anda ısıtan çift uçlu bir lehim havya kullanın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Makara ve Şerit Özellikleri

LED'ler, 7 inçlik makaralarda kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Şerit genişliği 8mm'dir. Her makara 3000 adet içerir. Otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için taşıyıcı şerit cepleri ve makara göbeği/çemberi için detaylı boyutlar sağlanır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birkaç önemli tanımlayıcı içerir:

• P/N:Tam ürün numarası.
• QTY:Makara üzerindeki miktar.
• CAT/HUE/REF:Sırasıyla Işık Şiddeti, Baskın Dalga Boyu ve İleri Gerilim sınıflarına karşılık gelen kodlar.
• LOT No:İzlenebilirlik parti numarası.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma:Küçük boyutu ve eşit ışık dağılımı nedeniyle gösterge paneli işaretçileri, membran anahtarlar ve sembol aydınlatması için idealdir.
• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefonlarda, faks makinelerinde ve ağ donanımlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• LCD Düz Arka Aydınlatma:Kenardan veya doğrudan aydınlatmalı küçük LCD paneller için diziler halinde kullanılabilir.
• Genel Gösterge:Tüketici ve endüstriyel elektroniklerde güç durumu, mod göstergeleri ve dekoratif aydınlatma.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

1. Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlayıcı dirençkesinlikle zorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, voltajdaki küçük bir artışın akımda büyük bir artışa neden olduğu ve hızlı arızaya yol açtığı anlamına gelir. Direnç değeri R = (V_besleme- V_F) / I_F.
2. Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, düşüm eğrisine göre, maksimum akıma yakın çalışıyorsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
3. ESD Koruması:LED kullanıcı tarafından erişilebilirse giriş hatlarında ESD koruması uygulayın ve işleme sırasında uygun ESD protokollerini izleyin.
4. Optik Tasarım:120°'lik görüş açısı geniş kapsama sağlar. Odaklanmış ışık için harici bir mercek veya ışık kılavuzu gerekebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli mavi LED'lere veya daha büyük SMD paketlerine kıyasla, 19-217 belirgin avantajlar sunar:

• Boyut:Minyatür 2.0mm x 1.25mm kaplama alanı, benzeri görülmemiş tasarım yoğunluğuna olanak tanır.
• Performans Tutarlılığı:Işık şiddeti, dalga boyu ve gerilimdeki sıkı sınıflandırma, çoklu LED uygulamalarında tek tip görünüm ve davranış sağlar.
• Üretilebilirlik:Otomatik SMT montaj hatlarıyla tam uyumluluk, manuel yerleştirmeye kıyasla üretim maliyetini önemli ölçüde düşürür ve güvenilirliği artırır.
• Uyumluluk:RoHS, REACH ve Halojensiz standartlarını karşılamak, katı çevresel düzenlemelere sahip küresel pazarlar için tasarımı geleceğe hazır hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: İleri gerilim belirtildiğinde neden bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir?

C1: İleri gerilim, belirli bir akımdaki (2mA) bir karakteristiktir. Güç kaynağı voltajları değişir ve LED'in V_Fkendisi bir toleransa sahiptir ve sıcaklıkla değişir. Direnç, akımı ayarlamak için doğrusal, kararlı bir yöntem sağlayarak LED'i aşırı akım koşullarından korur.

S2: Bu LED'i sürekli olarak 10mA'de sürebilir miyim?

C2: Evet, 10mA 25°C'de mutlak maksimum sürekli değerdir. Ancak, ileri akım düşüm eğrisine danışmalısınız. Ortam sıcaklığı daha yüksekse, izin verilen maksimum akım daha düşüktür. Güvenilir uzun vadeli çalışma için, genellikle 5mA gibi daha düşük bir akımda sürmek önerilir.

S3: Parça numarasındaki "B3X" benim tasarımım için ne anlama geliyor?

C3: Bu, spesifik performans sınıfını gösterir. "B3X", ışık şiddeti ve baskın dalga boyu için belirli sınıflara işaret eder. Birden fazla birim veya üretim partisi arasında renk ve parlaklık tutarlılığı gerektiren bir tasarım için, sınıf kodunu içeren tam bir parça numarası belirtmek ve buna uymak esastır.

S4: 120° görüş açısını nasıl yorumlamalıyım?

C4: Bu, LED'in geniş bir koni içinde ışık yaydığı anlamına gelir. Tam karşıdan bakıldığında (0°), parlaklık maksimumdur. Merkezden ±60°'de (toplam 120°), parlaklık maksimum değerin yarısına düşer. Bu, LED'in çeşitli açılardan görülmesi gereken uygulamalar için uygundur.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo:Dört mavi durum göstergeli kompakt bir kontrol paneli tasarlama.

Uygulama:

1. Devre Tasarımı:5V sistem beslemesi kullanma. Hedef I_F= 5mA iyi parlaklık ve ömür için. Tipik bir V_F2.7V varsayarak, R = (5V - 2.7V) / 0.005A = 460Ω hesaplayın. En yakın standart değer olan 470Ω kullanın.
2. PCB Yerleşimi:Dört LED'i hizalayarak yerleştirin. Veri sayfasındaki önerilen pad desenini tam olarak takip edin. Katot padlerine bağlı, hafif termal rahatlama için küçük bir bakır döküm alanı ekleyin.
3. Montaj:Üretim hattı hazır olana kadar makaraları kapalı tutun. Tam reflow profilini izleyin. Lehimleme sonrası görsel muayene yapın.
4. Sonuç:Tutarlı mavi renk ve parlaklığa sahip dört gösterge, güvenilir çalışma ve profesyonel, minyatürleştirilmiş bir görünüm.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken çipine dayanır. Jonksiyonun içsel potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşim süreci, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna karşılık gelir - bu durumda yaklaşık 468 nm (mavi). Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülleyici, çipi korur, ışık çıkışını şekillendirmek için bir mercek görevi görür ve yüksek optik berraklık ve uzun vadeli stabilite için formüle edilmiştir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

19-217 LED, optoelektronikteki temel trendleri örnekler: amansız küçülme, SMT uyumluluğu ile geliştirilmiş üretilebilirlik ve çevresel standartlara sıkı bağlılık. Mavi emisyon için InGaN teknolojisinin kullanımı artık olgun ve oldukça güvenilirdir. Bu tür bileşenlerdeki gelecek evrim, daha yüksek verimlilik (mA başına daha fazla ışık çıkışı), premium uygulamalar için daha sıkı parametrik kontrol ve yerleşik sürücüler veya kontrol devreleriyle entegrasyona odaklanabilir. Otomotiv, endüstriyel, tüketici ve IoT cihaz pazarlarında bu tür kompakt, güvenilir ve uyumlu göstergelere ve arka ışıklara olan talep büyümeye devam etmektedir.