SMD LED 19-21/G6C-FP1Q1L/3T Veri Sayfası - Boyut 2.0x1.25x0.8mm - Voltaj 1.7-2.3V - Güç 60mW - Parlak Sarı-Yeşil - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

19-21 SMD LED, yüksek yoğunluklu bileşen yerleşimi gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzeye montaj bir cihazdır. Bu LED, su berraklığında reçine paketleme içinde kapsüllenmiş, Parlak Sarı-Yeşil bir ışık çıktısı üretmek için bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) çip kullanır. Temel avantajı, geleneksel lead-frame LED'lere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alandır; bu da daha kompakt PCB tasarımlarına, daha yüksek paketleme yoğunluğuna ve nihayetinde daha küçük son kullanıcı ekipmanlarına olanak tanır. Hafif yapısı, ayrıca onu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için ideal kılar.

1.1 Temel Özellikler ve Uygunluk

The device is supplied on 8mm tape mounted on 7-inch diameter reels, ensuring compatibility with standard automated pick-and-place assembly equipment. It is designed for use with both infrared and vapor phase reflow soldering processes. The product is a mono-color type, is lead-free (Pb-free), and is compliant with key environmental and safety regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Bromine <900 ppm, Chlorine <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, çeşitli aydınlatma ve gösterge amaçları için uygundur. Yaygın uygulamalar arasında gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma; telefon ve faks makineleri gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması; LCD ekranlar için düz arka aydınlatma; ve parlak, güvenilir bir ışık kaynağının gerekli olduğu genel amaçlı gösterge kullanımı yer alır.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

Bu bölüm, mutlak maksimum değerler ve elektro-optik özellikler tablolarında tanımlandığı şekilde cihazın elektriksel, optik ve termal parametrelerinin detaylı ve objektif bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar önerilen çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (V_R): 5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• İleri Yön Akımı (I_F): 25 mA (sürekli).
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 60 mA, yalnızca palslı koşullar altında izin verilir (görev döngüsü 1/10 @ 1kHz).
• Güç Dağılımı (P_d): 60 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum izin verilen güçtür ve V_F * I_F.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) HBM: 2000V. Bu İnsan Vücudu Modeli derecelendirmesi, orta düzeyde bir ESD hassasiyetini gösterir; uygun kullanım prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol): Reflow profile peak at 260°C for max 10 seconds; hand soldering iron tip temperature <350°C for max 3 seconds per terminal.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

25°C ortam sıcaklığında ve 20 mA ileri akım (I_F) standart test koşulunda ölçülmüştür, aksi belirtilmedikçe.

• Işık Şiddeti (I_v): 45.0 mcd (min) ile 90.0 mcd (max) arasında değişir, tipik tolerans ±11%'dir. Bu parametre LED'in algılanan parlaklığını tanımlar.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Yaklaşık 100 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, su berraklığındaki kubbe lensin karakteristiğidir ve geniş bir yayılım deseni sağlar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p): Tipik olarak 575 nm. Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 570.0 nm ile 574.5 nm arasında değişir, ±1 nm toleransı vardır. Bu, insan gözünün algıladığı ve rengi (sarı-yeşil) tanımlayan tek dalga boyudur.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): Genellikle 20 nm'dir. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): I_F=20mA'de 1.70 V ile 2.30 V arasında değişir, ±0.05V toleransla. Bu, LED'in akım iletirken üzerindeki gerilim düşümüdür.
• Ters Yönlü Akım (I_R): V_R=5V. Cihaz ters öngerilim altında çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca sızıntı akımı testi içindir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Ürün, Işık Şiddeti, Baskın Dalga Boyu ve İleri Öngerilim olmak üzere üç temel parametreye göre sınıflara ayrılır. Bu sınıflandırma, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlar ve tasarımcıların belirli performans kriterlerine uygun LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

I_F = 20 mA'de sınıflandırılmıştır. Sınıf kodları (P1, P2, Q1), minimum ve maksimum ışık şiddeti değerlerini kategorize eder.

• P1: 45.0 - 57.0 mcd
• P2: 57.0 - 72.0 mcd
• Q1: 72.0 - 90.0 mcd

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

I_F = 20 mA. Bin kodları (CC2, CC3, CC4), renk tutarlılığını kontrol etmek için baskın dalga boyunun dar aralıklarını tanımlar.

• CC2: 570.0 - 571.5 nm
• CC3: 571.5 - 573.0 nm
• CC4: 573.0 - 574.5 nm

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

I_F = 20 mA. Sınıf kodları (19, 20, 21, 22, 23, 24), ileri yönlü gerilim düşüşünü 0.1V adımlarla kategorize eder. Bu, özellikle birden fazla LED seri bağlandığında, düzgün akım dağılımını sağlamak için akım sınırlayıcı direnç ağları tasarlamada kritik öneme sahiptir.

• 19: 1.70 - 1.80 V
• 20: 1.80 - 1.90 V
• 21: 1.90 - 2.00 V
• 22: 2.00 - 2.10 V
• 23: 2.10 - 2.20 V
• 24: 2.20 - 2.30 V

"19-21/G6C-FP1Q1L/3T" parça numarası, belirli bin kodlarını içerir ve sevk edilen ürünün performansının bu tanımlı aralıklar içinde olduğunu gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulsa da, AlGaInP LED'ler için tipik performans eğilimleri çıkarılabilir ve tasarım için çok önemlidir.

4.1 İleri Yön Akımı - İleri Yön Gerilimi (I-V Eğrisi)

İleri yönlü gerilim (V_F) ileri akım (I) ile logaritmik bir ilişki sergiler._F). Açma eşiğinin (~1.7V) ötesinde uygulanan voltajda küçük bir artış, akımda büyük ve potansiyel olarak zarar verici bir artışa yol açar. Bu, LED ile seri olarak bir sabit akım sürücüsüne veya bir akım sınırlama direncine duyulan kritik ihtiyacın altını çizer.

4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

Ana parametreler sıcaklığa bağlıdır. Tipik olarak, ileri voltaj (V_F) eklem sıcaklığı arttıkça azalır (negatif sıcaklık katsayısı). Tersine, ışık şiddeti genellikle sıcaklık yükseldikçe azalır. Tasarımcılar, özellikle geniş ortam sıcaklığı dalgalanmaları veya yüksek iç ısı üretimi olan uygulamalarda bu değişimleri hesaba katmalıdır.

4.3 Spektral Özellikler

Yayılan spektrum yaklaşık 575 nm (sarı-yeşil) civarında merkezlenmiştir. Tipik 20 nm spektral bant genişliği nispeten saf bir renk emisyonunu gösterir. Baskın dalga boyu, artan eklem sıcaklığı ve sürücü akımı ile hafifçe (genellikle daha uzun dalga boylarına doğru) kayabilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

19-21 SMD LED, kompakt dikdörtgen bir pakete sahiptir. Temel boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) gövde uzunluğu 2.0 mm, genişlik 1.25 mm ve yükseklik 0.8 mm'dir. Detaylı çizim, doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için PCB yerleşimi açısından gerekli olan pad aralıklarını ve land pattern önerilerini belirtmektedir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot, paket üzerinde açıkça işaretlenmiştir. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi zorunludur, çünkü 5V'u aşan ters voltaj uygulamak cihazı anında tahrip edebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Bu kılavuzlara uyulması, güvenilirlik ve üretim sürecinde hasarın önlenmesi için kritik öneme sahiptir.

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb'siz) bir reflow profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma: 150-200°C, 60-120 saniye.
• Sıvı Hal Üzerindeki Süre (217°C): 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
• Tepe Noktasında Süre: Maksimum 10 saniye.
• Isıtma Hızı: Maksimum 6°C/saniye.
• 255°C Üzeri Süre: Maksimum 30 saniye.
• Soğutma Hızı: Maksimum 3°C/saniye.

6.2 El ile Lehimleme

If hand soldering is unavoidable, use a soldering iron with a tip temperature less than 350°C. Contact time per terminal must not exceed 3 seconds. Use a low-power iron (<25W) and allow a cooling interval of at least 2 seconds between soldering each terminal to prevent thermal shock.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

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

• Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın.
• Açıldıktan sonra, kullanılmayan LED'ler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem'de saklanmalıdır.
• Paket açıldıktan sonraki "raf ömrü" 168 saattir (7 gün).
• Maruz kalma süresi aşılırsa veya nem alıcı göstergesi doygunluk gösteriyorsa, yeniden akış lehimlemeden önce 60°C ±5°C'de 24 saatlik bir kurutma işlemi gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Şerit Özellikleri

Cihaz, 7 inç çapındaki makaralarda kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Standart yükleme miktarı makara başına 3000 adettir. Makara, bant ve kapak bandı boyutları, otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için verilmiştir.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için kritik bilgiler içerir:

• CPN: Müşteri Ürün Numarası.
• P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 19-21/G6C-FP1Q1L/3T).
• QTY: Paketleme Miktarı.
• KAT: Işık Şiddeti Sınıfı (Bin Kodu).
• RENK ÖZÜ: Chromaticity Coordinates & Baskın Dalga Boyu Rank (Bin Code).
• REF: İleri Voltaj Sıralaması (Bin Kodu).
• LOT No: İzlenebilirlik için Üretim Lot Numarası.

8. Uygulama Tasarımı Hususları

8.1 Akım Sınırlama Zorunludur

Harici bir akım sınırlama mekanizması kesinlikle gereklidir. En basit yöntem seri bir dirençtir. Direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s = (V_supply - V_F) / I_FMaksimum V'yi kullanın_F kutusundan veya veri sayfasından, en kötü koşullar altında I'nin 25 mA'yi aşmadığından emin olmak için._F Hassasiyet veya kararlılık için, sabit akım sürücü devresi önerilir.

8.2 Termal Yönetim

Paket küçük olsa da, PCB pedleri üzerinden etkili ısı emilimi, performansı ve ömrü korumak için önemlidir, özellikle maksimum derecelendirmelere yakın çalışırken. PCB düzeninin, LED pedleri etrafında bir ısı yayıcı görevi görmesi için yeterli bakır alan sağladığından emin olun.

8.3 ESD Koruması

2000V ESD HBM derecelendirmesi ile cihaz orta düzeyde hassasiyete sahiptir. LED harici arayüzlere bağlıysa, elleçleme, montaj ve devre tasarımı sırasında standart ESD önlemlerini uygulayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

19-21 LED, öncelikle 0603 veya 0805 gibi birçok geleneksel SMD LED'den daha küçük olan kompakt 2.0x1.25mm boyutu ile kendini farklılaştırır ve bu da daha yüksek yoğunluklu yerleşimlere olanak tanır. AlGaInP teknolojisinin kullanımı, sarı-yeşil spektrumda yüksek verimlilik ve parlak çıkış sağlar. Su berraklığındaki lensin geniş 100 derecelik görüş açısı, dağınık veya dar açılı lenslere sahip cihazlara kıyasla geniş ve eşit aydınlatma sunar. Halojensiz ve diğer çevresel standartlara uygunluğu, modern çevre bilincine sahip tasarımlar için uygun hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?

Maksimum V kullanarak_F 2.30V (Bin 24) ve hedef I_F 20 mA için: R = (5V - 2.30V) / 0.020A = 135 Ohm. En yakın standart daha yüksek değer (örneğin, 150 Ohm) güvenli bir seçim olacaktır, bu da I_F ≈ 18 mA ile sonuçlanır. Gerçek V_F ile daima doğrulayın.

10.2 Sabit voltaj kaynağı kullanarak bu LED'i dirençsiz sürebilir miyim?

Hayır. V'nin negatif sıcaklık katsayısı_F termal kaçaklara yol açabilir. Sıcaklıktaki hafif bir artış V'yi düşürür._FBu da, sabit bir voltajla sürüldüğünde akımı artırarak daha fazla ısınmaya ve potansiyel olarak felaketle sonuçlanabilecek bir arızaya yol açar. Her zaman akım sınırlayıcı bir düzen kullanın.

10.3 19-21/G6C-FP1Q1L/3T parça numarasını nasıl yorumlarım?

"19-21", paket ailesini ve boyutunu belirtir. Ardından gelen kodlar (G6C, FP1Q1L, 3T), veri sayfasında sağlanan sınıflandırma tablolarına göre ışık şiddetini, baskın dalga boyunu ve ileri yönlü voltaj özelliklerini belirleyen dahili sınıflandırma ve ürün kodlarıdır.

10.4 Bu LED otomotiv iç aydınlatması için uygun mudur?

Bazı kritik olmayan iç mekan uygulamalarında (anahtar arka aydınlatması gibi) kullanılabilse de, veri sayfasında bir uygulama kısıtlaması notu bulunmaktadır. Yüksek güvenilirlik gerektiren otomotiv güvenlik/emniyet sistemleri (örneğin, gösterge paneli uyarı ışıkları), tıbbi ekipmanlar veya askeri/uzay uygulamaları için, bu zorlu ortamlara özel olarak nitelendirilmiş bir ürün temin edilmelidir. Her zaman amaçlanan kullanım durumu için uygunluğu doğrulayın.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo: 3.3V rayından beslenen, 10 adet düzgün parlaklıkta sarı-yeşil LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlamak.

Tasarım Adımları:

1. Mevcut Seçim: I Seçin_F = 15 mA, parlaklık ve güç tüketimi dengesi için.
2. Voltaj Grubu Dikkate Alınması: Düzgün parlaklık sağlamak için, aynı veya bitişik V gruplarından LED'ler belirtin._F grupları (örn., Grup 20: 1.80-1.90V). Hesaplama için maksimum 1.90V V_F kullanılması, en kötü durumdaki varyasyonlarda bile tüm LED'lerin yanmasını garanti eder.
3. Direnç Hesaplaması: R_s = (3.3V - 1.90V) / 0.015A ≈ 93.3 Ohm. Standart 100 Ohm direnç kullanın. Gerçek I_F yaklaşık 14 mA (1.90V LED için) ile yaklaşık 15.6 mA (daha düşük bir kutu için, 1.75V LED varsayılarak) arasında değişecek ve kabul edilebilir bir düzgünlük sağlayacaktır.
4. PCB Yerleşimi: Her LED'i, 100Ω seri direnciyle birlikte anot pedine yakın bir şekilde yerleştirin. Katot pedlerine bağlı, küçük ısı dağılımı için küçük bir bakır dolgu sağlayın.
5. Montaj: Belirtilen reflow profilini takip edin. Torba, üretim hattı hazır olana kadar kapalı tutulmalı ve açıldıktan sonra 7 günlük kullanım süresi içinde lehimleme tamamlanmalıdır.

12. Çalışma Prensibi

LED, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Aktif bölge, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken malzemelerden oluşur. Eklemin iç potansiyelini aşan bir ileri öngerilim voltajı uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar aktif bölgeye enjekte edilir. Burada, radyatif olarak yeniden birleşirler ve enerjiyi fotonlar şeklinde salarlar. AlGaInP alaşımının spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan ışığın dalga boyunu belirler; bu durumda görünür spektrumun sarı-yeşil kısmındadır (yaklaşık 575 nm). Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülleyici, bir lens görevi görerek ışık çıktısını şekillendirir ve yarı iletken çip için mekanik ve çevresel koruma sağlar.

13. Teknoloji Trendleri

19-21 gibi SMD LED'lerde genel eğilim, sürekli küçülme, artan ışık verimliliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) ve daha yüksek güvenilirlik yönündedir. Ayrıca, çevre dostu malzemelerin ve üretim süreçlerinin daha geniş çapta benimsenmesi için güçlü bir itici güç bulunmaktadır; bu ürünün RoHS, REACH ve halojensiz standartlara uyumu bunun kanıtıdır. Paketleme açısından, gelişmeler, daha küçük boyutlarda daha yüksek sürücü akımlarını desteklemek için çipten PCB'ye ısı yönetimini iyileştirmeyi amaçlamaktadır. Renk tutarlılığı ve daha sıkı sınıflandırma toleransları da, hassas renk eşleştirmesi gerektiren uygulamaların taleplerini karşılamak için süregelen gelişim alanlarıdır.