SMD LED 24-21/BHC-AP1Q2/2A Veri Sayfası - Mavi - 2.0x1.25x0.8mm - 3.3V - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

24-21 SMD LED, küçültme ve yüksek güvenilirlik gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir cihazdır. InGaN çip teknolojisine dayanan bu mavi LED, performans ve boyut dengesi sunarak otomatik montaj süreçlerine uygunluk sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Konumlandırma

Bu bileşenin birincil avantajı, geleneksel bacaklı LED'lere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alandır. Bu, daha küçük baskılı devre kartı (PCB) tasarımlarına, daha yüksek bileşen yoğunluğuna ve nihayetinde daha kompakt son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. Hafif yapısı, minyatür ve taşınabilir uygulamalar için uygunluğunu daha da artırır.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, genel aydınlatma ve gösterge pazarlarını hedeflemektedir. Başlıca uygulama alanları arasında gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma; telefon ve faks makinesi gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve arka aydınlatma; ve kompakt mavi ışık kaynağı gereken genel amaçlı aydınlatma yer alır.

2. Temel Özellikler ve Uyumluluk

• Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluk için 7 inç çapında makaralara sarılı 8mm şerit içinde paketlenmiştir.
• Standart kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme süreçleriyle kullanım için tasarlanmıştır.
• Tek renk (Mavi) tipi.
• Kurşunsuz malzemelerle üretilmiştir.
• Ürün, RoHS direktifine uygundur.
• AB REACH düzenlemelerine uyum sağlanmıştır.
• Halojensiz yapı: Brom (Br) <900 ppm, Klor (Cl) <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm.

3. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

3.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R):5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması eklem bozulmasına neden olabilir.
• İleri Akım (I_F):20mA. Önerilen sürekli çalışma akımı.
• Tepe İleri Akım (I_FP):40mA. Sadece darbe koşullarında izin verilir (görev döngüsü 1/10 @ 1kHz).
• Güç Dağılımı (P_d):75mW. Paketin 25°C ortam sıcaklığında dağıtabileceği maksimum güç.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):150V (İnsan Vücut Modeli). Uygun ESD kullanım önlemleri esastır.
• 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 (T_sol):Reflow: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe değeri. El lehimleme: Terminal başına maksimum 3 saniye için 350°C.

3.2 Elektro-Optik Karakteristikler

T_a= 25°C ve I_F= 20mA'de ölçülmüştür, aksi belirtilmedikçe. Bunlar standart test koşulları altındaki temel performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_v):45.0 ila 112.0 mcd (milikandela). Spesifik çıkış, sınıf koduna (P1, P2, Q1, Q2) göre belirlenir. ±%11 tolerans uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tipik olarak 130 derece. Bu, şiddetin tepe değerinin en az yarısı olduğu açısal yayılımı tanımlar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):Tipik olarak 468 nm. Spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):464.5 ila 476.5 nm. Bu, ışığın algılanan rengini tanımlar ve sınıflandırılır (A9-A12). ±1nm tolerans uygulanır.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 25 nm. Maksimum şiddetin yarısındaki yayılım spektrumunun genişliği.
• İleri Gerilim (V_F):2.7V ila 3.7V, 20mA'de tipik değer 3.3V'dir.
• Ters Akım (I_R):V_R= 5V'de maksimum 50 μA. Cihaz ters öngerilimde çalışmak için tasarlanmamıştır.

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler sınıflara ayrılır.

4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflar, I_F=20mA'de minimum ve maksimum ışık çıkışını tanımlar. P1: 45.0 - 57.0 mcd P2: 57.0 - 72.0 mcd Q1: 72.0 - 90.0 mcd Q2: 90.0 - 112.0 mcd

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Sınıflar, mavi tonuyla ilişkili baskın dalga boyu aralığını tanımlar. A9: 464.5 - 467.5 nm A10: 467.5 - 470.5 nm A11: 470.5 - 473.5 nm A12: 473.5 - 476.5 nm

5. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, T_a=25°C'de ölçülen çeşitli karakteristik eğriler sağlar. Bunlar, standart olmayan koşullar altında cihaz davranışını anlamak için gereklidir.

5.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ve gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Tipik ileri gerilim 20mA'de 3.3V'dir. Tasarımcılar, küçük bir gerilim artışının büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olabileceğinden, termal kaçakları önlemek için bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalıdır.

5.2 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti ileri akımla artar, ancak doğrusal değildir. Önerilen 20mA'nin üzerinde çalışmak daha yüksek çıkış sağlayabilir, ancak artan eklem sıcaklığı nedeniyle verimliliği ve cihaz ömrünü azaltacaktır.

5.3 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

LED ışık çıkışı, ortam sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için kritiktir, çünkü tasarımcıların beklenen çıkışı düşürmesine veya termal yönetim uygulamasına olanak tanır.

5.4 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu grafik, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Güvenilirliği sağlamak için, ortam sıcaklığı 25°C'yi aştığında çalışma akımı azaltılmalıdır.

5.5 Spektrum Dağılımı

Yayılım spektrumu, tipik 25 nm bant genişliği ile 468 nm (mavi) civarında merkezlenmiştir. Bu bilgi, optik sistem tasarımı ve renk duyarlı uygulamalar için hayati öneme sahiptir.

5.6 Radyasyon Deseni

Kutupsal diyagram, ışık şiddetinin uzaysal dağılımını göstererek 130 derecelik görüş açısını doğrular. Bu tür paketler için desen tipik olarak Lambertian veya yakın Lambertian'dır.

6. Mekanik ve Paket Bilgisi

6.1 Paket Boyutları

24-21 SMD paketi, nominal olarak 2.0mm (uzunluk) x 1.25mm (genişlik) x 0.8mm (yükseklik) boyutlarına sahiptir. Detaylı mekanik çizim, pad boyutu (0.6mm x 0.55mm), aralık (pad merkezleri arasında 1.0mm) ve bileşen toleransları (aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1mm) dahil tüm kritik boyutları belirtir.

6.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak, genellikle bir çentik, yeşil bir nokta veya taşıyıcı şerit üzerinde farklı bir pad şekli ile işaretlenir. Spesifik işaretleme şeması için veri sayfasının paket çizimine başvurulmalıdır.

7. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

7.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili önerilir: - Ön ısıtma: 60-120 saniye için 150-200°C. - Sıvı üstü süresi (217°C): 60-150 saniye. - Tepe sıcaklık: Maksimum 260°C, maksimum 10 saniye tutulur. - Isıtma hızı: 255°C'ye kadar maksimum 6°C/sn. - Soğutma hızı: Maksimum 3°C/sn. Reflow lehimleme ikiden fazla kez yapılmamalıdır.

7.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse: - Uç sıcaklığı 350°C'den düşük bir lehim havya kullanın. - Terminal başına temas süresini 3 saniye ile sınırlayın. - Güç derecesi 25W'den düşük bir havya kullanın. - Termal şoktan kaçınmak için her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniye bekleyin.

7.3 Depolama ve Nem Duyarlılığı

Bileşenler, nem geçirmez bariyer torbalarında nem alıcı ile paketlenmiştir. - Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın. - Açıldıktan sonra kullanılmayan LED'ler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nemde saklanmalıdır. - Torba açıldıktan sonraki "zemin ömrü" 168 saattir (7 gün). - Aşılırsa veya nem alıcı göstergesi renk değiştirdiyse, reflow öncesinde 60±5°C'de 24 saat pişirme gereklidir.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

8.1 Makara ve Şerit Özellikleri

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şeritte, standart 7 inç çapında bir makaraya sarılı olarak tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Detaylı makara, taşıyıcı şerit ve kapak şeridi boyutları veri sayfasında sağlanmıştır.

8.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birkaç kod içerir: - CPN: Müşteri Ürün Numarası. - P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 24-21/BHC-AP1Q2/2A). - QTY: Paketleme Miktarı. - CAT: Işık Şiddeti Sınıf Kodu (örn., Q2). - HUE: Baskın Dalga Boyu Sınıf Kodu (örn., A10). - REF: İleri Gerilim Sıralaması. - LOT No: İzlenebilir üretim parti numarası.

9. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

9.1 Akım Sınırlama

Harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Değer Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme- V_F) / I_F. En kötü durum tasarımı için veri sayfasındaki maksimum V_Fdeğerini (3.7V) kullanın, böylece bileşen toleranslarıyla bile akım 20mA'yi aşmaz.

9.2 Termal Yönetim

Paket küçük olsa da, termal hususlar uzun ömür için önemlidir. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, LED padlerinin altında ve çevresinde PCB üzerinde ısı emici görevi görecek yeterli bakır alan sağlayın.

9.3 Optik Tasarım

130 derecelik görüş açısı geniş aydınlatma sağlar. Odaklanmış ışık için ikincil optikler (lensler) gereklidir. Spektrum, renk filtreleri için arka aydınlatma veya saf mavi gösterge olarak kullanım için uygundur.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

24-21 paketi, geleneksel 3mm veya 5mm delikli LED'lerden daha küçük bir kapladığı alan sunarak daha yüksek yoğunluklu tasarımlara olanak tanır. 0402 veya 0603 gibi diğer SMD LED'lerle karşılaştırıldığında, 24-21 (yaklaşık 0805 metrik) tipik olarak daha büyük boyutu nedeniyle daha yüksek ışık çıkışı ve daha iyi termal performans sunarken, yüksek güçlü LED paketlerinden önemli ölçüde daha küçük kalır. Standart reflow süreçleriyle uyumluluğu, özel işlem gerektiren cihazlardan farklılaşmasını sağlar.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

11.1 5V besleme ile hangi direnci kullanmalıyım?

Tipik V_Fdeğeri 3.3V ve I_Fdeğeri 20mA kullanılarak: R = (5V - 3.3V) / 0.02A = 85 Ohm. Maksimum V_Fdeğeri 3.7V kullanılarak sağlam bir tasarım için: R = (5V - 3.7V) / 0.02A = 65 Ohm. Standart 68 veya 75 Ohm direnç uygun olacaktır. Her zaman güç derecesini hesaplayın: P = I²R.

11.2 Bu LED'i sabit akım kaynağı kullanarak dirençsiz sürebilir miyim?

Evet, 20mA'ye ayarlanmış bir sabit akım sürücüsü, V_Ftoleransı ve besleme gerilimi dalgalanmalarından kaynaklanan değişimleri ortadan kaldıran, daha tutarlı parlaklık ve daha iyi ömür sunan mükemmel bir yöntemdir.

11.3 Işık şiddeti neden bir aralık olarak veriliyor?

Yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonlar nedeniyle, LED'ler çıkışa göre sınıflandırılır (sınıflandırılır). Makara etiketindeki spesifik sınıf (P1, P2, Q1, Q2), o parti için garanti edilen minimum ve maksimum şiddeti söyler.

11.4 Dalga boyu sınıflarını nasıl yorumlamalıyım?

Baskın dalga boyu sınıfı (A9-A12) renk tutarlılığını sağlar. Örneğin, A10 sınıfı (467.5-470.5 nm), A12 sınıfından (473.5-476.5 nm) biraz farklı bir mavi tonu üretecektir. Bir dizide tek tip görünüm için, aynı dalga boyu ve ışık şiddeti sınıfından LED'ler belirtin ve kullanın.

12. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo:Taşınabilir bir tüketici cihazı için düşük güçlü bir durum göstergesi tasarlama.Tasarım Seçimleri:24-21 LED, küçük boyutu ve reflow lehimlemeye uygunluğu nedeniyle seçilmiştir. "Güç açık" göstergesi için mavi renk seçilmiştir. Cihaz, regüle edilmiş 3.3V hattı üzerinde çalışır.Hesaplama:20mA'de tipik V_Fdeğeri 3.3V kullanmak, neredeyse sıfır gerilim düşüşü gerektireceğinden akım kontrolünü imkansız kılar. Bu nedenle, LED, güç tasarrufu sağlarken yeterli görünürlük için daha düşük bir akımda, örn. 10mA'de sürülür. Tipik V_Feğrisi kullanılarak, 10mA'de V_Fyaklaşık 3.1V'dir. Direnç R = (3.3V - 3.1V) / 0.01A = 20 Ohm. 22 Ohm'luk bir direnç seçilir. LED'deki güç dağılımı P = V_F* I_F≈ 3.1V * 0.01A = 31mW'dir, 75mW derecesinin çok altındadır.

13. Çalışma Prensibi Giriş

Bu bir yarı iletken ışık yayan diyottur. Eklem yerleşik potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler p-n eklemi boyunca enjekte edilir. Aktif bölgede, bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda serbest bırakır. Kullanılan spesifik malzeme (İndiyum Galyum Nitrür - InGaN), bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler, bu durumda mavi spektrumdadır. Epoksi reçine paketi, yarı iletken çipi korumak, mekanik stabilite sağlamak ve ışık çıkışını şekillendiren birincil lens görevi görmek için kullanılır.

14. Teknoloji Trendleri

24-21 gibi SMD LED'lerin gelişimi, endüstrinin küçültme, artan verimlilik (vat başına lümen) ve daha yüksek güvenilirliğe yönelik geniş trendlerini takip eder. InGaN malzeme kalitesindeki ilerlemeler, daha parlak ve daha tutarlı mavi LED'leri mümkün kılmıştır. Paketleme teknolojisi, daha küçük form faktörlerinde termal yönetimi iyileştirmek için gelişmeye devam ederek, kompakt cihazlardan daha yüksek sürüş akımlarına ve daha büyük ışık çıkışına olanak tanır. Kapladığı alan ve lehimleme profillerinin standardizasyonu, otomatik, yüksek hacimli üretim süreçlerine entegrasyonlarını kolaylaştırır.