SMD LED 42-21A Mavi Işık Yayan Diyot Veri Sayfası - Paket 2.0x1.25x1.1mm - Voltaj 2.7-3.7V - Güç 95mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

42-21A, modern elektronik uygulamalar için yüksek güvenilirlik ve verimli montaj gereksinimlerine uygun olarak tasarlanmış, kompakt bir yüzey montajlı mavi ışık yayan diyottur. Cihaz, tipik olarak 468 nm ana dalga boyunda mavi ışık yayan InGaN çip teknolojisini kullanır. Ana avantajı, mini paket boyutudur; bu, geleneksel lead-frame LED'lere kıyasla PCB boyutunu önemli ölçüde küçülterek daha yüksek paketleme yoğunluğu sağlar ve doğrudan son cihazların küçültülmesine katkıda bulunur. Cihaz, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm bant şeklinde tedarik edilir ve otomatik yüzey montaj hatlarıyla tam uyumludur, böylece büyük ölçekli üretim süreçlerini basitleştirir.

2. Temel Özellikler ve Uygunluk

Bu LED, çağdaş tasarım ve üretim için kritik öneme sahip çok sayıda özelliği entegre etmiştir:

• Otomatik montaj için optimize edilmiş, 7 inç makaraya uygun 8mm şerit ambalaj kullanır.
• Kızılötesi (IR) ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur.
• Tek renkli (mavi) tip olarak yapılandırılmıştır.
• Kurşunsuz (Pb-free) bileşen olarak üretilmiştir.
• Ürün, RoHS (Zararlı Maddelerin Sınırlandırılması) Direktifi'ne uygundur.
• AB REACH Yönetmeliği gerekliliklerine uygundur.
• Halojensiz olarak sınıflandırılır, brom (Br) içeriği 900 ppm'in altında, klor (Cl) içeriği 900 ppm'in altında ve Br+Cl toplam içeriği 1500 ppm'in altındadır.

3. Hedef Uygulamalar

42-21A LED, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli gösterge ışıkları ve arka aydınlatma işlevleri için uygundur:

• Otomotiv gösterge paneli ve anahtarlarının arka aydınlatması.
• Telefon, faks makinesi gibi iletişim cihazlarındaki durum göstergeleri ve klavye arka aydınlatması.
• LCD ekranlar, anahtarlar ve semboller için düz arka ışık birimi.
• Genel gösterge lambası uygulamaları.

4. Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek limitleri tanımlar. Tüm değerler ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir.

5. Optoelektronik Özellikler

Tipik performans parametreleri Ta=25°C ve ileri akım (I_F) 20 mA altında ölçülmüştür. Bunlar tasarım hesaplamaları için kritik özelliklerdir._FParametre

I_RμA

V_R=5V

Tolerans Açıklaması:

Işık şiddeti toleransı ±%11, baskın dalga boyu toleransı ±1 nm, ileri voltaj toleransı tipik değere veya sınıflandırma değerine göre ±0.1 V'dir.

6. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması_FÜretim partileri arasında tutarlılığı sağlamak için, LED'ler kritik parametrelere göre farklı sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli performans pencerelerini karşılayan bileşenleri seçmelerini sağlar.

W1

W2_d6.2 Dominant Dalga Boyu Sınıflandırması

Maksimum (nm)

6.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması_Fİleri yönlü gerilim (V_F), 10'dan 14'e kadar numaralandırılmış sınıflara ayrılmıştır ve her sınıf 0.2V'lık bir aralığı kapsar.

7. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

7.1 Paket Boyutu

42-21A LED, kompakt bir SMD paketi kullanır. Önemli boyutlar (birim: milimetre) aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.1mm olmak üzere aşağıdaki gibidir:

• Paket Uzunluğu: 2.0 mm
• Paket Genişliği: 1.25 mm
• Paket Yüksekliği: 1.1 mm

Veri sayfasında, gövde konturu, bacak konumları ve önerilen lehim pastası desenini gösteren ayrıntılı boyut çizimi sağlanmıştır.

7.2 Polarite Tanımlama

Katot net bir şekilde işaretlenmiştir. Paket üzerinde katot genellikle bir çentik, nokta veya köşe kesimi gibi bir özellikle belirtilir. İlgili katot işareti, PCB lehim pedi deseninin önerilen lehim maskesi tasarımında da gösterilir. Devrenin düzgün çalışması için doğru polarite yönü çok önemlidir.

8. Kaynak ve Montaj Kılavuzu

8.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Bu bileşen kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemine uygundur. Önerilen maksimum tepe lehimleme sıcaklığı 260°C'dir ve 260°C'nin üzerindeki süre 10 saniyeyi geçmemelidir. Termal şoku önlemek ve güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için tipik bir lehimleme profili takip edilmelidir. Lehimlemenin ısıtma ve soğutma aşamalarında LED gövdesine mekanik stres uygulanmaması çok önemlidir.

8.2 El Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, son derece dikkatli olunmalıdır. İş ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve herhangi bir tek bacağa temas süresi 3 saniyeyi geçmemelidir. Düşük güçlü bir lehimleme demiri (25W veya daha düşük) kullanılması önerilir. İki bacak arasında lehim yapılırken, aşırı ısı birikimini önlemek için en az 2 saniyelik soğuma aralığı bırakılmalıdır.

8.3 Yeniden İşleme ve Onarım

İlk lehimlemeden sonra yeniden işlem yapılması kesinlikle tavsiye edilmez. Eğer kesinlikle kaçınılmazsa, pakete burulma kuvveti uygulamadan bileşeni çıkarmak için her iki bacağı aynı anda ısıtmak üzere özel bir çift uçlu lehimleme demiri kullanılmalıdır. Yeniden işlem sırasında LED'in iç bağlantı tellerine zarar verme veya optik performansını düşürme riski yüksektir; yeniden işlem prosedürünün önceden test edilmesi önerilir.

9. Depolama ve İşlem Hususları

9.1 Nem Hassasiyeti

LED'ler, atmosferdeki nemi emerek reflow işlemi sırasında "patlamış mısır" olayına (paket çatlaması) neden olabileceğinden korumak için nem alıcılı nem önleyici torbalarda paketlenmiştir. Kritik depolama kuralları:

• Açmadan önce:≤30°C ve ≤%90 bağıl nem (RH) koşullarında depolayın.
• Açıldıktan sonra:≤30°C ve ≤60% RH koşullarında depolandığında, "atölye ömrü" (fabrika ortamına maruz kalma süresi) 1 yıldır.
• Yeniden paketleme:Kullanılmayan cihazlar, yeni nem alıcı ile birlikte nem geçirmez torbalarda yeniden mühürlenmelidir.
• Fırınlama:Nem alıcı gösterge doygunluğu veya atölye ömrü aşımını gösteriyorsa, nemi gidermek için lehimleme öncesinde 60±5°C'de 24 saat fırınlama gereklidir.

9.2 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

Bu cihazın ESD derecelendirmesi 150V (HBM) olup, elektrostatik deşarja karşı hassastır. Topraklanmış çalışma istasyonu, bileklik ve iletken kaplar kullanımı dahil olmak üzere standart ESD işleme prosedürlerine tüm montaj ve işletme aşamalarında uyulmalıdır.

10. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

10.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Ürün, 42-21A paketleme için özel olarak boyutlandırılmış, kabartmalı taşıyıcı şerit formunda tedarik edilir. Şerit, standart 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmıştır. Her makara 1000 adet LED içerir. Otomatik montaj ekipmanı besleyicileriyle uyumluluğu sağlamak amacıyla, taşıyıcı şerit yuva boyutları, aralığı ve makara mili/flanş boyutlarının detaylı çizimleri sağlanmıştır.

10.2 Etiket Bilgisi

Makara ve dış torba üzerindeki etiketler, izlenebilirlik ve doğru uygulama için gerekli temel bilgileri içerir:

• CPN:Müşteri Parça Numarası (atanmışsa).
• P/N:Üretici Ürün Numarası (örneğin, 42-21A/BHC-ZV1W2N/1T).
• QTY:Paketleme miktarı (örneğin, 1000 adet).
• KAT:Işık şiddeti sınıfı (örneğin, W2).
• HUE:Renk/Ana Dalga Boyu Sınıfı (örneğin, Z).
• REF:İleri yönlü voltaj seviyesi (örneğin, N12).
• LOT No:Üretim parti numarası, izlenebilirlik için kullanılır.

11. Uygulama Tasarımı Değerlendirmeleri

11.1 Hız Sınırlama Tasarımı

Bu, kritik bir tasarım kuralıdır.LED, akım kontrollü bir cihazdır. Devredemutlakaseri bir akım sınırlama direnci kullanılmalıdır. İleri voltaj (V_F) bir aralığa (2.7V ila 3.7V) sahiptir ve negatif bir sıcaklık katsayısı vardır. Güç kaynağı voltajı nominal olarak V_F aralığında olsa bile, LED'i doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamak, küçük değişiklikler nedeniyle kontrolsüz bir akıma ve dolayısıyla anında arızaya (yanmaya) yol açabilir. Direnç değeri, güç kaynağı voltajına, seçilen kademe için beklenen maksimum V_F'ye ve istenen ileri akıma (I_F) göre hesaplanmalıdır; I_F, 25 mA sürekli akımı aşmamalıdır._F11.2 Isıl Yönetim_FGüç tüketimi düşük olsa da (maksimum 95 mW), PCB üzerinde iyi bir termal tasarım, özellikle yüksek ortam sıcaklığında veya maksimum akımda çalışırken uzun vadeli güvenilirlik için önemli olmaya devam etmektedir. LED pedi etrafında yeterli bakır alanı sağlamak, ısı dağılımına yardımcı olur ve kararlı bir ışık çıkışı ile ömrü korur._F11.3 Optik Tasarım_F20 derecelik görüş açısı (2θ_1/2), ışık huzmesinin nispeten yoğun olduğunu gösterir. Bu, 42-21A'yı yönlendirilmiş aydınlatma veya parlak, odaklanmış bir ışık noktası gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Daha geniş alanların aydınlatılması için ise ikincil optik elemanlara (örneğin, ışık kılavuzu plakası, difüzör) ihtiyaç duyulur. Tasarımcılar, bir dizi veya ekrandaki birden fazla cihaz arasında tutarlı parlaklık ve renk görünümü sağlamak için ışık şiddeti ve dalga boyu gruplandırma aralıklarını dikkate almalıdır.

12. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

42-21A, belirli bir mikro, reflektörlü SMD LED kategorisini temsil eder. Temel farklılaştırıcı özellikleri arasında, birçok yaygın "çip" LED'den daha küçük olan ve daha yüksek yerleşim yoğunluğuna izin veren çok küçük 2.0x1.25mm paket boyutu bulunur. Entegre reflektör, harici bir merceğe gerek kalmadan kontrollü 20 derecelik bir görüş açısı sağlayarak optik tasarımı basitleştirir. Yoğunluk, dalga boyu ve voltaj için kapsamlı bir sınıflandırma sistemi, tasarımcıların arka aydınlatma dizileri gibi yüksek düzgünlük gerektiren uygulamalar için katı performans pencereleri belirlemesine olanak tanır. Halojensiz ve diğer çevresel standartlara uygunluğu, onu katı düzenleyici gereksinimlere sahip küresel pazarlara yönelik ürünler için uygun kılar.

13. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

13.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?_{Tepe Dalga Boyu (λ_p):}LED'in ışık çıkış gücünün maksimum değere ulaştığı tek dalga boyudur. Spektral dağılım eğrisindeki en yüksek noktayı temsil eder.

Baskın Dalga Boyu (λ_d):

LED'in çıktı ışığının insan gözü tarafından algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyu. Kromatiklik koordinatlarına göre hesaplanır ve genellikle renk tabanlı uygulamalar için daha ilgilidir. Bu mavi LED için tipik değer çok yakındır (tepe dalga boyu 468 nm'ye karşı sınıflandırılmış baskın dalga boyu 465-475 nm).

13.2 Bu LED'i sabit voltaj kaynağı ile sürebilir miyim?

Tasarım değerlendirmelerinde vurgulandığı gibi, LED'ler akım regülasyonu gerektirir. Tipik bir V_F'ye ayarlanmış olsa bile, sabit bir voltaj kaynağı, cihazlar arası varyasyonları (sınıflandırma), sıcaklık etkilerini (V_F sıcaklık arttıkça düşer) veya güç kaynağı toleranslarını hesaba katamaz. Bu neredeyse kaçınılmaz olarak aşırı akıma ve cihaz arızasına yol açacaktır. Daima bir seri direnç veya özel bir sabit akım LED sürücü devresi kullanın.

13.3 Bu bileşen kaç kez reflow lehimlemeye dayanabilir?_pVeri sayfası, reflow lehim işlemi sayısınıniki
'yi geçmemesi gerektiğini belirtir. Her reflow döngüsü, bileşeni termal strese maruz bırakır; bu da iç malzemelerin bozulmasına, bağ telinin zayıflamasına veya paketin nem geçirmezliğinin zarar görmesine neden olabilir. Eğer devre kartının yeniden işlenmesi gerekiyorsa, LED'in üçüncü bir reflow döngüsüne maruz kalmasındansa değiştirilmesi önerilir._d13.4 Bu LED otomotiv veya tıbbi uygulamalar için uygun mudur?Veri sayfası bir

Uygulama sınırlamaları

No.Bölüm, otomotiv güvenlik/emniyet sistemleri, tıbbi cihazlar, askeri ve havacılık gibi yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için farklı, daha sıkı sertifikalı ürünlere ihtiyaç duyulabileceğini belirtmektedir. Standart 42-21A ticari ve endüstriyel uygulamalar için uygundur. Güvenlik açısından kritik kullanımlar için, ilgili endüstri standartlarını (örneğin, otomotiv alanında AEC-Q101) karşılamak üzere özel olarak tasarlanmış ve test edilmiş ürünler için üreticiye danışınız._F14. Gerçek Uygulama Örnekleri_FSenaryo: 10 adet düzgün mavi LED içeren bir durum göstergesi paneli tasarlamak.

Devre Tasarımı:

Mevcut güç kaynağı 5V'dur. N14 grubunun maksimum V_F (3.7V) ve hedef I_F (20 mA) değerleri kullanılarak seri direnç hesaplanır: R = (V_besleme - V_F) / I_F = (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 ohm. En yakın standart değer olan 68 ohm, I_F ≈ 19.1 mA ile sonuçlanır; bu güvenlidir ve spesifikasyonlar dahilindedir. Her LED için bir direnç gereklidir.Bileşen Seçimi:Görsel tutarlılığı sağlamak için katı gruplar belirtilir. Örneğin, tüm LED'ler ışık şiddeti grubu W1 (1120-1420 mcd) ve ana dalga boyu grubu Z/X (465-470 nm) olarak sipariş edilir. Bu, panel üzerindeki parlaklık ve renk farklılıklarını en aza indirir.

PCB Yerleşimi:

LED'leri 0.1 inç ızgara üzerine yerleştirin. Veri sayfasında önerilen lehim pedi desenini kullanın. Isı dağılımına yardımcı olması için toprak düzlemine bağlı küçük bir termal ped ekleyin. Katot yönünü silkscreen katmanında açıkça işaretleyin.Montaj:Bobin kullanımdan önce kapalı tutulmalıdır. 260°C tepe değerli reflow lehimleme eğrisine uyun. Montajdan sonra, LED yakınında PCB'yi bükmekten kaçının.

15. Çalışma Prensibi

42-21A LED, indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çipine dayanır. Diyotun açma eşiğini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve boşluklar yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda mavi. Işık, çipten yayılır ve belirtilen 20 derecelik görüş açısını sağlamak için paket içindeki entegre yansıtıcı kupa yönlendirilir. Epoksi paketleme malzemesi, çipi ve bağ telini korur ve aynı zamanda birincil lens görevi görür.

1. 16. Teknoloji Trendleri42-21A gibi SMD LED'ler, katı hal aydınlatmasında devam eden küçülme, daha yüksek verimlilik ve gelişmiş güvenilirlik eğiliminin bir parçasıdır. InGaN malzeme epitaksi büyütme teknolojisindeki ilerlemeler, iç kuantum verimliliğini istikrarlı bir şekilde artırarak daha küçük çiplerin daha yüksek ışık çıkışı sağlamasını mümkün kılmıştır. Paketleme teknolojileri, daha iyi ısıl yollar (örneğin, açık termal pedler) ve daha hassas optik kontrol sağlamak için sürekli gelişmektedir. Ayrıca, sektör genelindeki itici güçler, daha yüksek seviyelerde çevresel uyumluluğa (RoHS'ten halojensiz, daha düşük karbon ayak izine geçiş) ve akıllı işlevlerin entegrasyonuna yönelik baskıyı içerir, ancak ikincisi daha yüksek güçlü veya adreslenebilir LED paketleriyle daha alakalıdır. Görsel kalitenin kritik olduğu tüketici elektroniği, ekranlar ve araç içi uygulamalar için, bu cihazda görüldüğü gibi hassas sınıflandırma sistemleriyle sağlanan tutarlı performans talebi hala çok önemlidir._Ffrom bin N14 (3.7V) and a target I_Fof 20 mA, calculate the series resistor: R = (V_besleme- V_F) / I_F= (5V - 3.7V) / 0.020A = 65 Ohms. En yakın standart değer olan 68 Ohms, I_F≈ 19.1 mA, bu güvenlidir ve spesifikasyon dahilindedir. LED başına bir direnç gereklidir.
2. Bileşen Seçimi:Görsel düzgünlüğü sağlamak için sıkı gruplar belirtin. Örneğin, tüm LED'leri ışık şiddeti grubu W1 (1120-1420 mcd) ve baskın dalga boyu grubu Z/X (465-470 nm)'den sipariş edin. Bu, panel genelinde parlaklık ve renk değişimini en aza indirir.
3. PCB Yerleşimi:LED'leri 0,1" ızgara üzerine yerleştirin. Veri sayfasındaki önerilen lehim yatağı desenini kullanın. Isı dağılımı için toprak katmanına bağlı küçük bir termal rahatlatma pedi ekleyin. Katot yönünü ipek baskıda açıkça işaretleyin.
4. Montaj:Kullanıma hazır olana kadar makaraları kapalı torbalarda saklayın. 260°C tepe yeniden akış profilini takip edin. Montajdan sonra, LED'lerin yakınındaki PCB'yi bükmekten kaçının.

. Çalışma Prensibi

42-21A LED'i, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN)'den yapılmış bir yarı iletken çip temel alır. Diyotun eşik açma voltajını aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve boşluklar yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde salar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda mavi. Işık çipten yayılır ve paket içindeki entegre bir reflektör fincanı tarafından belirtilen 20 derecelik görüş açısını elde etmek için yönlendirilir. Epoksi reçine kapsülleyici, çipi ve tel bağlantılarını korurken aynı zamanda birincil bir mercek görevi görür.

. Teknoloji Trendleri

42-21A gibi SMD LED'ler, katı hal aydınlatmada küçülme, artan verimlilik ve gelişmiş güvenilirlik yönündeki sürekli eğilimin bir parçasıdır. InGaN malzemeler için epitaksiyal büyüme tekniklerindeki ilerlemeler, dahili kuantum verimliliğini istikrarlı bir şekilde iyileştirerek daha küçük çiplerden daha yüksek ışık çıktısı elde edilmesini sağlamıştır. Paketleme teknolojisi, daha iyi ısıl yollar (örneğin, açıkta ısıl pedler) ve daha hassas optik kontrol sağlayacak şekilde evrim geçirmiştir. Ayrıca, sektör genelindeki itici güçler arasında daha yüksek seviyelerde çevresel uyumluluk (RoHS'tan Halojensiz'e, daha düşük karbon ayak izi) baskısı ve akıllı özelliklerin entegrasyonu yer alır, ancak ikincisi daha çok yüksek güçlü veya adreslenebilir LED paketleri için geçerlidir. Bu bileşende görüldüğü gibi sofistike sınıflandırma sistemleriyle sağlanan tutarlı performans talebi, görsel kalitenin en önemli olduğu tüketici elektroniği, ekranlar ve otomotiv iç mekanlarındaki uygulamalar için kritik olmaya devam etmektedir.