SMD LED 12-11 Mavi Veri Sayfası - Boyut 1.2x1.0x0.6mm - Voltaj 2.7-3.2V - Güç 40mW - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

12-11/BHC-ZL1M2QY/2C, yüksek yoğunluklu bileşen yerleşimi gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir mavi LED'dir. Bu cihaz, tipik olarak 468 nm baskın dalga boyunda mavi ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisini kullanır. Başlıca avantajı, geleneksel bacaklı LED'lerden önemli ölçüde daha küçük olan minyatür 12-11 paket boyutudur; bu, tasarımcıların genel kart boyutunu küçültmesine ve daha kompakt nihai ürünler oluşturmasına olanak tanır.

The core advantages of this component include its compatibility with standard automated pick-and-place assembly equipment and standard infrared (IR) or vapor phase reflow soldering processes. This makes it suitable for high-volume manufacturing. It is a mono-color (blue) device and is manufactured to be Pb-free, compliant with the EU RoHS and REACH directives, and meets halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). The small size and lightweight nature make it ideal for space-constrained and portable applications.

2. Teknik Parametre Detaylı İncelemesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazı bu sınırların ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Mutlak maksimum değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Ters Gerilim (VR): 5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması LED'in yarı iletken ekleminin hasar görmesine neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (IF): 10 mA. Bu, sürekli olarak uygulanabilen maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (IFP): 100 mA. Bu, yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip darbe koşullarında izin verilir. Kısa, yüksek yoğunluklu flaşlar gerektiren uygulamalar için bu kritik öneme sahiptir.
• Güç Dağılımı (Pd): 40 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür ve İleri Yön Gerilimi (VF) ile İleri Yön Akımı (IF) çarpılarak hesaplanır.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM): 2000 V. Bu değer, LED'in statik elektriğe olan hassasiyetini gösterir; uygun ESD işlem prosedürleri zorunludur.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr): -40°C ila +85°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışması garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol): Reflow lehimleme için, tepe sıcaklığı maksimum 10 saniye boyunca 260°C'yi geçmemelidir. El lehimlemesi için, her bir terminal için maksimum 3 saniye boyunca havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Tipik performans, standart test koşulu olan Ta=25°C ortam sıcaklığında ve 5 mA ileri akım (IF) ile ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (Iv): Minimum 11.5 mcd ile maksimum 28.5 mcd arasında değişir. Spesifik değer, bin kodu (L1, L2, M1, M2) tarafından belirlenir. Tolerans ±%11'dir.
• Görüş Açısı (2θ1/2): 120 derece. Bu geniş görüş açısı, LED'i geniş aydınlatma veya birden fazla açıdan görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λp): Tipik olarak 468 nm. Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd): 465.0 nm ile 475.0 nm aralığındadır, X (465-470 nm) ve Y (470-475 nm) kodlarına ayrılmıştır. Tolerans ±1 nm'dir. Bu, insan gözü tarafından algılanan dalga boyudur.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): Genellikle 25 nm'dir. Bu, maksimum yoğunluğunun yarısında yayılan spektrumun genişliğini tanımlar (Yarı Yükseklikte Tam Genişlik - FWHM).
• İleri Gerilim (VF): IF=5mA'de 2.7 V ile 3.2 V arasında değişir, 29'dan 33'e kadar olan kodlara ayrılır. Tolerans ±0.05V'dur. Bu parametre, akım sınırlama devresini tasarlamak için kritik öneme sahiptir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel optik ve elektriksel parametrelere göre sınıflandırılır (binleme). Bu, tasarımcıların parlaklık ve renk için belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 5 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört sınıfa ayrılır:
- L1: 11.5 - 14.5 mcd
- L2: 14.5 - 18.0 mcd
- M1: 18.0 - 22.5 mcd
- M2: 22,5 - 28,5 mcd
"BHC-ZL1" içindeki ürün kodu "M2"M2"QY/2C", bu cihazın M2 yoğunluk grubuna ait olduğunu belirtir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler, mavinin tonunu kontrol etmek için iki dalga boyu grubuna ayrılır:
- X: 465 - 470 nm (daha kısa dalga boyu, biraz daha menekşe-mavi)
- Y: 470 - 475 nm (daha uzun dalga boyu, biraz daha camgöbeği-mavi)
Ürün kodu "QY", bu cihazın Y dalga boyu grubuna ait olduğunu gösterir.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca, özellikle paralel bağlantılar veya hassas güç yönetimi için devre tasarımına yardımcı olmak amacıyla ileri gerilim düşüşüne göre gruplandırılır:
- 29: 2.70 - 2.80 V
- 30: 2.80 - 2.90 V
- 31: 2.90 - 3.00 V
- 32: 3.00 - 3.10 V
- 33: 3.10 - 3.20 V
Parça numarasındaki "2C" büyük olasılıkla belirli bir voltaj sınıfına karşılık gelir, ancak kesin eşleme üreticinin ayrıntılı sınıf kodu kılavuzu ile teyit edilmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

PDF tipik elektro-optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunsa da, metinde spesifik grafikler sağlanmamıştır. Standart LED davranışına dayanarak, tipik olarak aşağıdaki eğriler analiz edilir:

• Akım vs. Gerilim (I-V) Eğrisi: İleri akım ile ileri gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Eğri, yaklaşık 2.7V civarında bir iletim gerilimine ve çalışma bölgesinde nispeten dik bir eğime sahip olacaktır; bu da akım regülasyonu ihtiyacını vurgular.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım (Iv-IF): Bu eğri genellikle düşük akımlarda doğrusaldır, ancak daha yüksek akımlarda doygunluk veya verim düşüşü gösterebilir; bu da belirtilen 10 mA sınırı dahilinde çalışmanın neden önemli olduğunu vurgular.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı (Iv-Ta): LED ışık çıkışı tipik olarak ortam sıcaklığı arttıkça azalır. Bu güç azaltımını anlamak, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için çok önemlidir.
• Spektral Dağılım: Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizildiği grafik, yaklaşık 468 nm'de bir tepe noktası ve yaklaşık 25 nm'lik bir FWHM göstermekte olup, monokromatik mavi çıkışı doğrulamaktadır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

12-11 SMD LED, kompakt dikdörtgen bir pakete sahiptir. Temel boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) şunları içerir:
- Paket Uzunluğu: Yaklaşık 1.2 mm ("12-11" adlandırmasından çıkarılmıştır).
- Paket Genişliği: Yaklaşık 1.0 mm.
- Paket Yüksekliği: Yaklaşık 0.6 mm.
Elektrot ped boyutları ve aralıkları, güvenilir lehim bağlantısı oluşumu için tasarlanmıştır. Katot, montaj sırasında doğru yönlendirme için gerekli olan polarite tanımlaması için işaretlenmiştir.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket üzerinde net bir katot işareti bulunur. PCB yerleşimi ve montajı sırasında doğru polariteye uyulmalıdır; bu, uygun işlevi sağlamak ve ters polarma nedeniyle oluşabilecek hasarı önlemek için gereklidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Termal hasarı önlemek için önerilen sıcaklık profili kritik öneme sahiptir:
- Ön Isıtma: 150-200°C arasında 60-120 saniye.
- Isınma Hızı: Maksimum 3°C/saniye ile tepe sıcaklığına.
- Sıvı Faz Üzerinde Geçen Süre (217°C): 60-150 saniye.
- Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
- Tepe Noktasının 5°C Yakınında Kalma Süresi: Maksimum 10 saniye.
- 255°C Üzeri Süre: Maksimum 30 saniye.
- Soğutma Hızı: Maksimum 6°C/saniye.
Aynı cihaz üzerinde reflow lehimleme işlemi ikiden fazla uygulanmamalıdır.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:
- Uç sıcaklığı 350°C'nin altında olan bir lehimleme havya kullanın.
- Her terminal için temas süresini maksimum 3 saniye ile sınırlayın.
- Güç tüketimi 25W veya daha az olan bir havya kullanın.
- Isı girdisini yönetmek için her terminalin lehimlenmesi arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.
- Lehimleme sırasında veya sonrasında LED gövdesine mekanik stres uygulamaktan kaçının.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, yeniden akış sırasında "patlamaya" neden olabilecek nem emilimini önlemek için nem geçirmez bariyer torbalarda ve nem alıcı ile paketlenmiştir.
- Açmadan Önce: ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (BN) koşullarında saklayınız.
- Açıldıktan Sonra: "Raf ömrü" ≤30°C ve ≤%60 BN koşullarında 1 yıldır. Kullanılmayan bileşenler nem geçirmez bir torbada yeniden mühürlenmelidir.
- Fırınlama: Nem giderici gösterge nem emilimini gösteriyorsa veya depolama süresi aşılmışsa, LED'leri kullanmadan önce 60 ±5°C'de 24 saat boyunca pişirin.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler, otomatik montaj için kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir.
- Bant Genişliği: 8 mm.
- Makara Boyutu: 7 inç çap.
- Makara Başına Miktar: 2000 adet.
Makara etiketi, şu kritik bilgileri içerir: Müşteri Parça Numarası (CPN), Üretici Parça Numarası (P/N), Miktar (QTY) ve Işık Şiddeti (CAT), Baskın Dalga Boyu (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için depo kodları.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma: Tüketici elektroniği, otomotiv gösterge panelleri ve endüstriyel kontrol panellerinde arka aydınlatmalı göstergeler, anahtarlar, semboller ve küçük LCD ekranlar için idealdir.
• Durum Göstergeleri: Telekomünikasyon ekipmanlarında (telefonlar, faks makineleri), bilgisayar çevre birimlerinde ve ağ cihazlarında güç, bağlantı veya işlev durum göstergeleri için mükemmeldir.
• Genel Amaçlı Aydınlatma: Kompakt, güvenilir, düşük güçlü mavi bir ışık kaynağı gerektiren her uygulama için uygundur.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Harici bir akım sınırlama direnci kesinlikle zorunludurLED'in ileri voltajı negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani sıcaklık arttıkça azalır. Direnç olmadan, voltajdaki küçük bir artış, büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına (termal kaçak) yol açabilir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vbesleme - VF) / IF.
• Termal Yönetim: Güç düşük olsa da, PCB düzeninin LED çevresinde ısıyı hapsetmediğinden emin olun, özellikle birden fazla LED birbirine yakın kullanılıyorsa veya ortam sıcaklığı yüksekse.
• ESD Koruması: Cihaz 2000V HBM derecelendirmesine sahip olduğundan, elleçleme ve montaj sürecinde ESD koruma önlemleri uygulayın.
• Onarım: Lehimlenmiş LED'leri onarmaktan kaçının. Kesinlikle gerekliyse, lehim bağlantılarını aynı anda ısıtmak ve bileşeni bükmeden (bu, iç bağlantılara zarar verebilir) kaldırmak için özel bir çift uçlu havya kullanın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

12-11 LED'in temel farklılaşması, paket boyutunda yatmaktadır. Daha büyük SMD LED'lere (örn. 3528, 5050) veya delikli LED'lere kıyasla, kapladığı alan ve yükseklikte önemli bir azalma sunarak ultra-minyatürleştirmeye olanak tanır. Diğer 1206 boyutlu LED'lere kıyasla, yoğunluk (M2), dalga boyu (Y) ve voltaj için yapılan özel sınıflandırması, tutarlılık gerektiren tasarımcılar için öngörülebilir performans sağlar. Modern çevre standartlarına (RoHS, REACH, Halojensiz) uyumu da küresel pazarları hedefleyen ürünler için önemli bir avantajdır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Neden bir akım sınırlama direnci gereklidir?
C: LED'ler voltajla değil, akımla sürülen cihazlardır. Akım-Gerilim (I-V) karakteristikleri üstel bir eğridir. Seri bağlı bir direnç, sabit bir çalışma akımı belirleyerek termal kaçak oluşmasını önler ve belirtilen sınırlar içinde kararlı, uzun ömürlü çalışmayı sağlar.

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mantık beslemesinden sürebilir miyim?
C: Hayır. Her zaman bir seri direnç kullanmalısınız. 3.3V besleme, 5mA hedef akımı ve 3.0V VF için direnç R = (3.3V - 3.0V) / 0.005A = 60 Ohm olacaktır. En kötü durum direnç değerini hesaplamak için her zaman kutu içindeki maksimum VF'yi kullanın.

S: Parça adındaki "12-11" ne anlama geliyor?
C: Genellikle paket boyutlarını milimetrenin onda biri cinsinden ifade eder: 1.2 mm uzunluk, 1.0 mm genişlik. Yükseklik ayrı bir parametredir.

S: Makara etiketindeki bin kodlarını nasıl yorumlarım?
C: CAT, HUE ve REF kodları, sırasıyla 3.1, 3.2 ve 3.3 bölümlerinde açıklanan Işık Şiddeti, Baskın Dalga Boyu ve İleri Yönlü Gerilim bin'lerine karşılık gelir. Bunlar, sipariş ettiğiniz spesifik performans özelliklerine sahip LED'leri almanızı sağlar.

11. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo: Bir USB cihazı için kompakt bir durum göstergesi tasarlanıyor. Cihaz 5V USB gücüyle çalışıyor ve net şekilde görülebilen mavi bir gösterge gerektiriyor.

Tasarım Adımları:
1. Bileşen Seçimi: Küçük boyutu ve parlak mavi çıkışı (M2 bin) nedeniyle 12-11/BHC-ZL1M2QY/2C LED'i seçin.
2. Mevcut Ayar: Bir çalışma akımı belirleyin. Bir durum göstergesi için, 5mA (test koşulu) aşırı güç tüketimi olmadan iyi görünürlük sağlar.
3. Direnç Hesaplama: Sağlam bir tasarım için voltaj grubundaki maksimum VF'yi kullanın (örneğin, grup 33 için 3.2V). R = (5.0V - 3.2V) / 0.005A = 360 Ohm. En yakın standart değer 360Ω veya 390Ω'dur. 390Ω kullanmak biraz daha düşük, güvenli bir akım sağlar: I = (5.0V - 3.2V) / 390Ω ≈ 4.6 mA.
4. PCB Yerleşimi: LED'in anot lehçesine bitişik olarak 1206 ayak izi direncini yerleştirin. Katot lehçesinin PCB'nin katot işaretine doğru yönlendirildiğinden emin olun.
5. Montaj: 6.1 bölümündeki yeniden akış lehimleme profilini takip edin. Küçük boyutu, diğer bileşenlere çok yakın yerleştirilmesine olanak tanıyarak kart alanından tasarruf sağlar.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir yarı iletken fotonik cihazdır. InGaN (Indiyum Galyum Nitrür) heteroyapısına dayanır. Diyotun iletime geçme voltajını (~2.7V) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve boşluklar sırasıyla n-tipi ve p-tipi yarı iletken katmanlardan aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları ışımalı olarak yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda salar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, tepe noktası yaklaşık 468 nm civarında olan mavi ışık. Su berraklığındaki reçine kapsül, yarı iletken çipi korur ve bir lens görevi görerek 120 derecelik görüş açısını şekillendirir.

13. Teknoloji Trendleri

12-11 paketi gibi SMD LED'lerin gelişimi, elektronikteki daha geniş trendleri takip eder: küçültme, artan verimlilik ve gelişmiş güvenilirlik. Mavi LED'ler için InGaN teknolojisinin kullanımı, katı hal aydınlatmada temel bir başarı olup, beyaz LED'lerin (fosfor dönüşümü yoluyla) ve tam renkli ekranların önünü açmıştır. Sektördeki güncel trendler, daha da yüksek ışık etkinliğine (watt başına daha fazla ışık çıkışı) ulaşma, daha sıkı sınıflandırma yoluyla renk tutarlılığının iyileştirilmesi ve mini-LED ve mikro-LED ekranlar gibi özel uygulamalar için yeni paket formatlarının geliştirilmesini içermektedir. Bu veri sayfasında vurgulanan çevresel uyumluluk (kurşunsuz, halojensiz), sektör çapında daha sürdürülebilir üretim süreçlerine doğru yaşanan geçişi yansıtmaktadır.

14. Uygulama Kısıtlamaları Feragatnamesi

Bu ürün, genel ticari ve endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Arızasının kişisel yaralanmaya, can kaybına veya önemli maddi hasara yol açabileceği yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için özel olarak tasarlanmamış veya nitelendirilmemiştir. Bu tür uygulamalar şunları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir:
- Askeri ve havacılık sistemleri (örneğin, uçuş kontrolleri).
- Otomotiv güvenlik ve emniyet sistemleri (örneğin, hava yastığı kontrolleri, fren sistemleri).
- Yaşam destek veya yaşamsal öneme sahip tıbbi ekipmanlar.
Yayınlanmış özelliklerin dışındaki bu veya diğer herhangi bir uygulamada kullanım için, farklı, özel olarak nitelendirilmiş bir ürünün gerekli olup olmadığını belirlemek üzere bileşen üreticisi ile istişare yapılması esastır.