SMD LED 19-22/R6G6C-A01/2T Veri Sayfası - Çok Renkli (Kırmızı/Sarı-Yeşil) - Paket 2.0x1.25x0.8mm - Gerilim 2.0V - Güç 60mW - İngilizce Teknik Belge

1. Ürün Genel Bakışı

19-22 SMD LED, yüksek yoğunluklu PCB uygulamaları için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir cihazdır. Bu çok renkli varyant, tek bir paket içinde iki farklı LED çipini entegre eder: biri Parlak Kırmızı (R6), diğeri ise Parlak Sarı Yeşil (G6) yayar. Minyatür boyutu, geleneksel kurşun çerçeveli bileşenlere kıyasla önemli ölçüde yer tasarrufu sağlar, bu da daha küçük nihai ürün tasarımlarına, azaltılmış depolama gereksinimlerine ve daha yüksek montaj yoğunluğuna katkıda bulunur. Hafif yapısı, ayrıca taşınabilir ve minyatür elektronik cihazlar için ideal kılar.

The product is engineered for compatibility with modern automated pick-and-place assembly lines and standard infrared or vapor phase reflow soldering processes. It adheres to stringent environmental and safety standards, being fully Pb-free, compliant with the EU RoHS directive, EU REACH regulations, and meeting halogen-free criteria (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Teknik Parametre Detaylı İncelemesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlarda veya altında çalışma garantili değildir ve güvenilir uzun vadeli performans için kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R): 5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, eklem delinmesine neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F): R6 ve G6 çiplerinin her ikisi için 25 mA. Bu, Ta=25°C'de sürekli çalışma için maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 60 mA (Görev Oranı 1/10 @1KHz). Darbe işlemi için uygundur ancak DC için uygun değildir.
• Güç Dağılımı (P_d): 60 mW. Paketin dağıtabileceği maksimum güç, V_F * I_F.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) HBM: 2000 V. Cihazın hassasiyetini belirtir; uygun ESD işleme prosedürleri zorunludur.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C. Normal çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı. El lehimleme: Bağlantı başına maksimum 3 saniye için 350°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ta=25°C)

Bunlar, standart test koşulları (I altında ölçülen tipik performans parametreleridir._F=20mA, Ta=25°C).

• Işık Şiddeti (I_v):
  • R6 (Kırmızı): 45.0 - 112.0 mcd (bkz. binning).
  • G6 (Sarı Yeşil): 45.0 - 72.0 mcd (bkz. binning).
  • Tolerans: ±%11.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 130° (tipik). Bu geniş açı, çeşitli bakış açılarından iyi bir görüş sağlar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):
  • R6: 632 nm (tipik).
  • G6: 575 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):
  • R6: 617.5 - 633.5 nm.
  • G6: 567.5 - 575.5 nm.
  • Tolerans: ±1 nm.
• Spektrum Radyasyon Bant Genişliği (Δλ): Her iki renk için 20 nm (tipik), nispeten saf renk yayılımını gösterir.
• İleri Yönlü Voltaj (V_F):
  • R6 & G6: 1.7V (Min), 2.0V (Typ), 2.4V (Max) @ I_F=20mA.
• Ters Akım (I_R): 10 µA (Maks) @ V_R=5V.

3. Binning Sistemi Açıklaması

LED'ler, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için temel optik parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). Bu, tasarımcıların belirli parlaklık ve renk gereksinimlerine uyan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 R6 (Brilliant Red) Binning

• Luminous Intensity Bins:
  • P1: 45.0 - 57.0 mcd
  • P2: 57.0 - 72.0 mcd
  • Q1: 72.0 - 90.0 mcd
  • Q2: 90.0 - 112.0 mcd
• Dominant Wavelength Bins:
  • E4: 617.50 - 621.50 nm
  • E5: 621.50 - 625.50 nm
  • E6: 625.50 - 629.50 nm
  • E7: 629.50 - 633.50 nm

3.2 G6 (Brilliant Yellow Green) Binning

• Luminous Intensity Bins:
  • P1: 45.0 - 57.0 mcd
  • P2: 57.0 - 72.0 mcd
• Dominant Wavelength Bins:
  • C15: 567.50 - 569.50 nm
  • C16: 569.50 - 571.50 nm
  • C17: 571.50 - 573.50 nm
  • C18: 573.50 - 575.50 nm

Tam bir ürün kodu, hem Yoğunluk (CAT) hem de Dalga Boyu (HUE) bin kodlarını içerir ve bu da hassas seçime olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 R6 Çip Özellikleri

R6 (Kırmızı) çip için sağlanan eğriler, temel ilişkileri göstermektedir:

• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı İlişkisi: Ortam sıcaklığı arttıkça ışık çıktısı azalır; bu, yüksek sıcaklıklarda iç kuantum verimliliğinin düşmesi ve radyasyonsuz yeniden birleşmenin artması nedeniyle LED'ler için tipik bir davranıştır.
• İleri Gerilim - İleri Akım (I-V Eğrisi): Üstel ilişkiyi gösterir. Eğrinin diz gerilimi yaklaşık 1.7-2.0V'dur. Dinamik direnç, diz geriliminin üzerindeki eğimden çıkarılabilir.
• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım: Çıkış, normal çalışma aralığında (~20-30mA'ya kadar) akımla kabaca doğrusaldır; bundan sonra ısınma ve diğer etkiler nedeniyle verim düşebilir.
• Spektrum Dağılımı: Grafik, yaklaşık 632 nm (kırmızı) civarında tipik yarı maksimum tam genişliği (FWHM) yaklaşık 20 nm olan baskın bir tepe noktası göstermektedir.

4.2 G6 Chip Özellikleri

G6 (Sarı Yeşil) çipi için benzer eğriler sağlanmıştır ve şunları göstermektedir:

• Ortam Sıcaklığına Karşı Bağıl Işık Şiddeti.
• İleri Gerilim vs. İleri Akım.
• Göreceli Işık Şiddeti vs. İleri Akım.
• Spektrum Dağılımı: 575 nm civarında bir tepe noktası beklenmektedir.

Bu eğriler, termal yönetim tasarımı ve standart dışı çalışma koşulları altındaki performansın tahmin edilmesi için hayati öneme sahiptir.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Paket Boyutları

19-22 SMD LED'in çok kompakt bir kaplama alanı vardır. Temel boyutlar (aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) şunları içerir:

• Paket Uzunluğu: 2.0 mm
• Paket Genişliği: 1.25 mm
• Paket Yüksekliği: 0.8 mm
• Terminal boyutları ve aralıkları, güvenilir lehimleme için tanımlanmıştır.

Detaylı ölçülendirilmiş çizim, PCB lehim yüzeyi deseni tasarımı (footprint) için çok önemlidir. Doğru tasarlanmış bir footprint, uygun lehim bağlantısı oluşumunu, hizalamayı ve mekanik kararlılığı sağlar.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket, genellikle bir çentik veya işaretli bir katot olan bir polarite göstergesi içerir. Yerleştirme sırasında doğru yönlendirme, devre işlevselliği için hayati önem taşır.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Kurşunsuz Reflow Lehimleme Profili

Güvenilir montaj için kritik bir işlemdir. Önerilen profil şunları içerir:

• Ön ısıtma: 150-200°C arasında 60-120 saniye. Termal şoku en aza indirmek için kademeli ısıtma.
• Time Above Liquidus (TAL): 217°C üzerinde 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C, en fazla 10 saniye süreyle.
• Isıtma Hızı: Maksimum 6°C/saniye, 255°C'ye kadar.
• Soğutma Hızı: Maksimum 3°C/saniye.
• Yeniden Akış Limiti: Montajın, LED paketi ve tel bağlantıları üzerinde aşırı termal stresi önlemek için ikiden fazla yeniden akış lehimleme işlemine tabi tutulmaması gerekir.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse:

• Iron tip temperature: < 350°C.
• Terminal başına temas süresi: ≤ 3 saniye.
• Havya gücü: ≤ 25W.
• Lehimleme sırasında veya sonrasında bileşene mekanik stres uygulamaktan kaçının.

6.3 Storage & Moisture Sensitivity

LED'ler, nem emilimini önlemek için kurutucu ile birlikte nem geçirmez bariyer torbasında paketlenmiştir; bu emilim, yeniden akış sırasında "popcorning" (paket çatlaması) sorununa neden olabilir.

• Kullanmadan Önce: Montaja hazır olana kadar nem önleyici torbayı açmayın.
• Açtıktan Sonra: ≤ 30°C ve ≤ %60 RH koşullarında saklandığında 168 saat (7 gün) içinde kullanın.
• Yeniden Fırınlama: Maruz kalma süresi aşılırsa veya nem tutucu doyarsa, kullanmadan önce 60 ±5°C'de 24 saat fırınlayın.

7. Packaging & Ordering Information

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, otomatik montaj için endüstri standardı kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir.

• Taşıyıcı Bant Genişliği: 8 mm.
• Makara Çapı: 7 inç.
• Cep Aralığı: Taşıyıcı bant çiziminde tanımlanmıştır.
• Makara Başına Miktar: 2000 adet.

Besleyici ekipmanlarla uyumluluk için detaylı makara ve bant ölçüleri sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için gerekli olan birkaç kodu içerir:

• P/N: Ürün Numarası (örn., 19-22/R6G6C-A01/2T).
• Miktar: Paketleme Miktarı.
• KAT: Işık Şiddeti Sıralaması (Bin Kodu).
• RENK TONU: Chromaticity Coordinates & Baskın Dalga Boyu Rank (Bin Code).
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sıralaması.
• LOT No: İzlenebilirlik için Üretim Parti Numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma: Küçük boyutları ve iyi parlaklıkları nedeniyle gösterge paneli göstergeleri, anahtar arka aydınlatması ve LCD semboller için düz arka aydınlatma için idealdir.
• Durum Göstergeleri: Telekomünikasyon ekipmanları (telefonlar, faks makineleri), tüketici elektroniği ve endüstriyel kontrol panelleri için çok renkli durum veya fonksiyon göstergesi olarak idealdir.
• Genel Amaçlı Gösterge: Kompakt, güvenilir ve parlak görsel göstergeler gerektiren her türlü uygulama.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Harici bir akım sınırlama direnci kesinlikle zorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, voltajdaki küçük bir artışın büyük bir akım artışına neden olarak anında arızaya yol açtığı anlamına gelir. Direnç değeri R = (V_supply - V_F) / I olarak hesaplanır._F.
• Termal Yönetim: Güç dağılımı düşük olsa da, eklem sıcaklığını sınırlar içinde tutmak uzun ömür ve kararlı ışık çıkışı için anahtardır. Yüksek ortam sıcaklıklarında veya akımlarında çalışıyorsanız yeterli PCB bakır alanı veya termal geçiş delikleri sağlayın.
• ESD Koruması: LED kullanıcı arayüzlerine maruz kalıyorsa giriş hatlarına ESD koruması uygulayın ve montaj sırasında her zaman ESD güvenli işlem prosedürlerine uyun.
• PCB Yerleşimi: Ölçü çizimindeki önerilen lehim yatağı desenini takip edin. Köprüleşmeyi önlemek için pedler arasında lehim maskesi bariyerleri olduğundan emin olun.

9. Technical Comparison & Differentiation

19-22 serisi, belirli bağlamlarda belirgin avantajlar sunar:

• vs. Daha Büyük SMD LED'ler (örn., 3528, 5050): Temel avantajı, önemli ölçüde daha küçük kapladığı alandır (2.0x1.25mm); bu, kart alanının çok değerli olduğu ultra-minyatür tasarımları mümkün kılar. Genel olarak ödünleşim, paket başına toplam ışık çıkışının daha düşük olmasıdır.
• Tek Renkli 19-22 LED'lere Karşı: Bu spesifik A01/2T varyantı, bir paket içinde iki farklı renk çipini (Kırmızı ve Sarı-Yeşil) entegre eder. Bu, iki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla alandan ve yerleştirme maliyetinden tasarruf sağlar ve çift renkli gösterge gerektiren tasarımları basitleştirir.
• Delikten Montaj (Through-Hole) LED'lere Karşı: Tüm standart SMD avantajlarını sunar: otomatik montaja uygunluk, bacak bükme/budama gerektirmeme, daha düşük profil ve yüksek titreşimli ortamlarda daha iyi performans.
• Uygunluk: Tam uyumluluk paketi (Kurşunsuz, RoHS, REACH, Halojensiz) ile en zorlu küresel pazarlar ve çevre bilincine sahip tasarımlar için uygundur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Bu LED'i bir direnç olmadan doğrudan 3.3V veya 5V mantık kaynağından sürebilir miyim?
C: Hayır, asla. Bir seri akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Bu olmadan, ileri voltaj sadece ~2.0V'dur, bu nedenle 3.3V veya 5V'luk bir kaynaktan gelen fazla voltaj aşırı akıma neden olarak LED'i anında tahrip edecektir.

S2: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?
A: Tepe Dalga Boyu (λ_p) emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λ_d) LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın tek dalga boyudur. λ_d renk belirtimi için daha uygundur. Veri sayfasında her ikisi de mevcuttur.

Q3: Uygulamam için doğru bin kodlarını nasıl seçerim?
C: Tasarımınız birden fazla birimde tutarlı parlaklık gerektiriyorsa, daha sıkı bir ışık şiddeti bin aralığı belirtin (örneğin, yalnızca P2). Renk tutarlılığı kritikse (örneğin, renk eşleme için), dar bir baskın dalga boyu bin aralığı belirtin (örneğin, kırmızı için E5). 3.1 ve 3.2 bölümlerindeki bin tablolarına danışın.

Q4: Çalışma sıcaklığı 85°C'ye kadar. Bunu bir dış mekan uygulamasında kullanabilir miyim?
C: 85°C derecelendirmesi, cihazın çevresindeki ortam hava sıcaklığını ifade eder. Doğrudan güneş ışığına maruz kalan bir dış mekan muhafazasında, iç sıcaklıklar bu değeri kolayca aşabilir. Güneş ısınması, diğer bileşenlerden gelen iç ısı ve havalandırma eksikliğini dikkate alarak, LED'in yerel ortam sıcaklığının -40°C ile +85°C arasında kalmasını sağlamak için sistemi tasarlamalısınız.

Q5: Nem açıldıktan sonra nem bariyer torbasının katı bir şekilde 7 günlük raf ömrü olmasının nedeni nedir?
C: Plastik LED paketi havadaki nemi emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolan bu nem hızla buhara dönüşerek paketin tabakalarının ayrılmasına veya epoksinin çatlamasına neden olabilecek basınç oluşturur; bu arıza "patlamış mısır" olarak bilinir. 7 günlük sınır, uygun depolama koşullarında (30°C/%60 RH) geçerlidir.

11. Practical Design & Usage Case Study

Senaryo: Taşınabilir Tıbbi Cihaz için Çift Renkli Durum Göstergesi Tasarımı.

Gereksinimler: Cihazın "Beklemede" (Yeşil) ve "Arıza" (Kırmızı) durumunu göstermek için tek, küçük bir göstergeye ihtiyacı vardır. Kart alanı son derece kısıtlıdır. Cihaz, küresel tıbbi pazar uyumluluğu için RoHS ve halojensiz olmalıdır.

Bileşen Seçimi: 19-22/R6G6C-A01/2T ideal bir adaydır. 2.0x1.25mm'lik kapladığı alan, kritik alan tasarrufu sağlar. Entegre Kırmızı (R6) ve Sarı-Yeşil (G6) çipleri, iki ayrı LED ve bunlarla ilişkili yerleştirme döngülerine olan ihtiyacı ortadan kaldırır. Tam çevresel uyumluluğu, düzenleyici ihtiyaçları karşılar.

Devre Tasarımı: İki bağımsız sürücü devresi tasarlanmıştır. Her biri bir mikrodenetleyiciden bir GPIO pini, bir akım sınırlama direnci ve LED paketinin ilgili anodundan oluşur. Ortak katot toprağa bağlanmıştır. Uzun ömür için hedef 15mA akım (25mA maksimumun oldukça altında) için direnç değeri hesaplanmıştır: R = (3.3V - 2.0V) / 0.015A ≈ 87Ω (82Ω veya 100Ω standart değer kullanılır).

PCB Yerleşimi: Veri sayfasından önerilen pad deseni kullanılmıştır. Lehimlemeyi kolaylaştırmak ve ısı dağılımı için küçük bir toprak alanına iyi bir termal bağlantı sağlamak amacıyla padlerde küçük termal rahatlatma bağlantıları kullanılmıştır.

Assembly & Result: Parçalar otomatik yerleştirme için 8mm şerit üzerinde tedarik edilir. Tasarlanan reflow profili hassasiyetle takip edilir. Nihai ürün, tüm boyut, güvenilirlik ve uygunluk gereksinimlerini karşılayan temiz, profesyonel görünümlü bir çift renkli göstergeye sahiptir.

12. Teknoloji Tanıtımı

19-22 LED, hem R6 (Kırmızı) hem de G6 (Sarı-Yeşil) çipleri için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken malzemesini kullanır. AlGaInP, kehribar-kırmızı renk spektrumunda (yaklaşık 560-650 nm) yüksek verimli ışık yayılımı üretmek için çok uygun, direkt bant aralıklı bir III-V bileşik yarı iletkendir. Kristal kafes içindeki Alüminyum, Galyum ve İndiyum oranları dikkatlice ayarlanarak, bant aralığı enerjisi ve dolayısıyla yayılan foton dalga boyu hassas bir şekilde ayarlanabilir.

Temel çalışma prensibi elektrolüminesanstır. P-n eklemine ileri yönlü bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar aktif bölgeye enjekte olur. Burada, radyatif olarak yeniden birleşirler ve enerjilerini foton formunda salarlar. Bu fotonların dalga boyu (rengi), aktif bölgedeki yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Çip, yarı iletken die'yi koruyan, ışık çıktısını şekillendirmek için bir lens görevi gören (130° görüş açısı sağlayan) ve mekanik stabilite sağlayan şeffaf bir epoksi reçine ile kapsüllenmiştir.

13. Teknoloji Trendleri

19-22 gibi minyatür SMD LED'lerin pazarı, birkaç önemli trend tarafından yönlendirilmeye devam ediyor:

• Artan Minyatürleştirme: Tüketici elektroniği, giyilebilir teknolojiler ve tıbbi cihazlarda giderek daha küçük boyutlara olan talep, 19-22'den daha küçük ayak izi ve daha düşük profilli LED'lere, örneğin chip-scale package (CSP) LED'lere veya daha da küçük paket tiplerine yönelimi artırıyor.
• Higher Efficiency & Luminance: Epitaksiyel büyütme, çip tasarımı ve paket çıkarma verimliliğindeki süregelen iyileştirmeler, aynı veya daha küçük çip boyutlarından daha yüksek ışık şiddeti elde edilmesini sağlar. Bu, tasarımcıların aynı parlaklık için daha az akım kullanmasına, böylece pil ömrünün ve termal performansın iyileşmesine olanak tanır.
• Advanced Color Options & Multi-Chip Integration: Bu ürünle örneklendirilen trend—birden fazla rengi entegre etmek—küçük paketlerde RGB (Kırmızı-Yeşil-Mavi) veya RGBW (Kırmızı-Yeşil-Mavi-Beyaz) içerecek şekilde genişliyor ve tek bir nokta kaynağında tam renk programlanabilirliği sağlıyor.
• Enhanced Reliability & Harsh Environment Suitability: Kapsülleme malzemelerindeki gelişmeler (örneğin, daha iyi ısı ve UV direnci için epoksi yerine silikonlar) ve paket yapıları, LED'lerin otomotiv, endüstriyel ve açık hava uygulamalarındaki ömrünü ve performansını iyileştiriyor.
• Akıllı Entegrasyon: Daha geniş bir eğilim, kontrol devrelerinin (sabit akım sürücüleri veya basit mantık gibi) doğrudan LED çipi ile veya paket içinde entegre edilmesini içerir; bu, sistem tasarımını basitleştiren "akıllı LED" bileşenlerine doğru ilerlemeyi ifade eder.

19-22 serisi, bu alanda olgun ve güvenilir bir çözümü temsil eder; özellikle sağlam performans ve geniş uyumluluk gerektiren, uygun maliyetli ve alan kısıtlı gösterge uygulamaları için uygundur.