SMD LED 19-213/R6C-AM2P1VY/3T Veri Sayfası - Parlak Kırmızı - 5mA - 2.2V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-213, genel amaçlı gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Parlak kırmızı bir ışık çıkışı üretmek için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) çipini kullanır. Bu bileşen, baskılı devre kartları (PCB) üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğunu kolaylaştıran ve daha küçük son kullanıcı ekipmanlarının tasarımını mümkün kılan kompakt boyutu ile karakterize edilir. Cihaz, otomatik pick-and-place montaj süreçleriyle tam uyumlu olacak şekilde 8mm şerit makaralar üzerinde tedarik edilir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları arasında minyatür ayak izi, hafif yapısı ve modern üretim ve çevre standartlarına uygunluğu yer alır. Kurşunsuzdur, RoHS uyumludur, REACH uyumludur ve halojensiz olarak sınıflandırılır. Bu özellikler, onu geniş bir tüketici elektroniği, telekomünikasyon ekipmanları (örneğin, telefonlar, faks makineleri), otomotiv gösterge paneli ve anahtar arka aydınlatması ile LCD'ler ve semboller için genel arka aydınlatma uygulamaları için uygun kılar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı, objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler dışında çalıştırılması tavsiye edilmez.

• Ters Gerilim (V_R):5V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• İleri Yönlü Akım (I_F):25mA DC. Sürekli DC akım bu değeri aşmamalıdır.
• Tepe İleri Yönlü Akım (I_FP):60mA. Bu yalnızca darbe koşullarında (görev döngüsü 1/10, 1kHz) geçici dalgalanmaları karşılamak için izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d):60mW. Bu, paketin 25°C ortam sıcaklığında (T_a) dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):2000V (İnsan Vücut Modeli). Montaj sırasında uygun ESD işlem prosedürleri esastır.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı:-40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +90°C (depolama).
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow profili tepe noktası 260°C'de maksimum 10 saniye; el lehimlemesi her terminal için 350°C'de maksimum 3 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, I_F= 5mA ve T_a= 25°C standart test koşulunda ölçülür. Cihazın tipik performansını tanımlarlar.

• Işık Şiddeti (I_v):22.5 mcd (min) ila 57.0 mcd (max) arasında değişir, tipik tolerans ±%11'dir. Gerçek değer, sınıf koduna (M2, N1, N2, P1) göre belirlenir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Geniş, tipik 120 derecelik açı, alan aydınlatması için uygun geniş bir yayılım deseni sağlar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):Tipik olarak 632 nm, yayılımı görünür spektrumun kırmızı bölgesine yerleştirir.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):617.5 nm ile 633.5 nm arasında belirtilir, tolerans ±1 nm'dir. Bu birincil renk koordinatıdır, E4'ten E7'ye kadar sınıflandırılır.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 20 nm, kırmızı ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F):5mA'de 1.70V ila 2.20V arasında değişir, tolerans ±0.05V'dir. 19'dan 23'e kadar olan kodlarla sınıflandırılır. Küçük gerilim dalgalanmalarından kaynaklanan termal kaçakları önlemek için seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanılması zorunludur.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 10 µA. Cihaz ters öngerilimde çalışacak şekilde tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Ürün, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Tasarımcılar, sıkı uygulama gereksinimlerini karşılamak için belirli sınıfları belirtebilir.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflar: M2 (22.5-28.5 mcd), N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd), P1 (45.0-57.0 mcd). Daha yüksek bir sınıf seçmek (ör. P1) daha yüksek minimum parlaklık garantisi sağlar.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Sınıflar: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm), E7 (629.5-633.5 nm). Bu, birden fazla LED'in yan yana kullanıldığı uygulamalarda renk tutarlılığı sağlar.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

Sınıflar: 19 (1.70-1.80V), 20 (1.80-1.90V), 21 (1.90-2.00V), 22 (2.00-2.10V), 23 (2.10-2.20V). V_Fsınıflarının eşleştirilmesi, paralel konfigürasyonlarda tekdüze akım paylaşımı elde etmeye yardımcı olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan metinde belirli grafikler detaylandırılmamış olsa da, böyle bir LED için tipik eğriler şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri yönlü gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Diz gerilimi yaklaşık 1.7-2.2V civarındadır.
• Işık Şiddeti - İleri Yönlü Akım Grafiği:Şiddet akımla artar ancak termal etkiler nedeniyle yüksek akımlarda doyuma ulaşabilir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:Şiddet, ortam sıcaklığı arttıkça tipik olarak azalır; bu, termal yönetim için kritik bir faktördür.
• Spektral Dağılım:Göreceli ışıma gücünün dalga boyuna karşı çizildiği, merkezi yaklaşık 632 nm ve ~20 nm bant genişliğinde olan bir grafik.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED standart bir SMD paketinde gelir. Boyut çizimi, uzunluk, genişlik, yükseklik, pad boyutları ve konumlarını tipik ±0.1mm toleransla belirtir. Doğru pad düzeni, güvenilir lehimleme ve mekanik stabilite için çok önemlidir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak cihaz gövdesinde işaretlenir veya ayak izi diyagramında gösterilir. Doğru yönlendirme, devrenin çalışması için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili önerilir: 150-200°C'de 60-120s ön ısıtma, 217°C (likidüs) üzerinde 60-150s süre, maksimum 260°C'de tepe sıcaklık maksimum 10 saniye. Maksimum ısıtma hızı 6°C/s ve soğutma hızı 3°C/s olmalıdır. Reflow işlemi ikiden fazla uygulanmamalıdır.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, uç sıcaklığı 350°C'nin altında olan bir lehim havya kullanın ve her terminale ısıyı 3 saniyeden fazla uygulamayın. Düşük güçlü bir havya (<25W) kullanın ve termal hasarı önlemek için terminaller arasında en az 2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bileşenler, nem geçirmez torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir. Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın. Açıldıktan sonra, kullanılmayan LED'ler ≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de depolanmalı ve 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Bu süre aşılırsa, reflow öncesinde 60 ± 5°C'de 24 saatlik bir pişirme işlemi gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Şartnamesi

LED'ler, 7 inç çapındaki makaralarda taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makarada 3000 adet bulunur. Makara, şerit ve kapak şeridi boyutları veri sayfasında sağlanır.

7.2 Etiket Açıklaması

Paketleme etiketi, kritik bilgileri içerir: Ürün Numarası (P/N), miktar (QTY) ve Işık Şiddeti (CAT), Baskın Dalga Boyu (HUE) ve İleri Yönlü Gerilim (REF) için özel sınıf kodları ile Parti Numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Tüketici elektroniği ve telekom cihazlarında güç, bağlantı veya mod göstergeleri.
• Arka Aydınlatma:Membran anahtarlar, tuş takımları, otomotiv gösterge paneli ikonları ve düşük-orta parlaklık gereksinimli LCD paneller için.
• Genel Dekoratif Aydınlatma:Küçük boyut ve belirli kırmızı rengin gerekli olduğu yerlerde.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:DAİMA bir seri direnç kullanın. Değerini, besleme gerilimine (V_besleme), LED'in ileri yönlü gerilimine (V_F, sınıfından) ve istenen ileri yönlü akıma (I_F, 25mA'yi aşmamalı) göre hesaplayın. R = (V_besleme- V_F) / I_F.
• Termal Yönetim:Düşük güçlü olmasına rağmen, yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken ışık çıkışını ve ömrünü korumak için yeterli PCB bakır alanı veya termal rahatlama sağlayın.
• ESD Koruması:LED kullanıcı tarafından erişilebilir bir konumdaysa, giriş hatlarına ESD koruması uygulayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

Eski delikli LED paketleriyle karşılaştırıldığında, bu SMD LED önemli yer tasarrufu, otomatik montaj için daha iyi uygunluk ve doğrudan PCB bağlantısı nedeniyle potansiyel olarak daha iyi termal performans sunar. SMD kırmızı LED kategorisi içinde, temel farklılaştırıcıları özel AlGaInP çip teknolojisi (yüksek verimlilik ve parlak kırmızı renk sunar), geniş 120 derecelik görüş açısı ve kapsamlı çevresel uygunluktur (RoHS, Halojensiz).

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Neden bir seri direnç zorunludur?

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. V-I karakteristiği üsteldir. Diz noktasının ötesindeki küçük bir gerilim artışı, büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olur. Bir seri direnç, akımı büyük ölçüde direnç değerine ve besleme gerilimine bağımlı hale getirerek basit ve etkili bir sabit akım yaklaşımı sağlar.

10.2 Bu LED'i 3.3V veya 5V besleme ile sürebilir miyim?

Evet, her ikisi de yaygındır. 3.3V besleme ve hedef I_F= 5mA, tipik V_F= 2.0V için, seri direnç R = (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260 Ohm olacaktır. 5V besleme için, R = (5V - 2.0V) / 0.005A = 600 Ohm'dur. Muhafazakar bir tasarım için daima sınıftaki maksimum V_Fdeğerini kullanın.

10.3 "Sınıflandırma" bilgisi tasarımım için ne anlama geliyor?

Sınıflandırma tutarlılığı sağlar. Tasarımınız birden fazla LED arasında tekdüze parlaklık gerektiriyorsa (ör. bir arka aydınlatma dizisinde), sıkı bir ışık şiddeti sınıfı belirtmelisiniz (ör. yalnızca P1). Benzer şekilde, tutarlı renk için sıkı bir baskın dalga boyu sınıfı belirtin (ör. yalnızca E6). Bu, maliyeti ve bulunabilirliği etkileyebilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Çoklu LED'li durum göstergesi paneli tasarımı.Bir tasarımcı, 5V hattından beslenen bir panelde 10 kırmızı göstergeye ihtiyaç duyar. Tekdüze parlaklık ve renk sağlamak için, ışık şiddeti için P1 ve dalga boyu için E6 sınıflarını belirtir. Muhafazakar bir tasarım için 23 sınıfından maksimum V_F= 2.20V değerini kullanarak ve iyi görünürlük için I_F= 10mA seçerek, seri direnç değeri hesaplanır: R = (5V - 2.20V) / 0.01A = 280 Ohm. En yakın standart değer olan 270 Ohm seçilir, bu da akımda ~10.4mA'ye hafif bir artışa neden olur ve bu hala 25mA limiti içindedir. LED'ler, önerilen ayak izi ile PCB'ye yerleştirilir ve montaj belirtilen reflow profili izlenerek yapılır.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, AlGaInP malzemelerinden yapılmış bir yarı iletken p-n eklemine dayanır. Eklemin dahili potansiyelini aşan bir ileri yönlü gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler eklem boyunca enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, foton (ışık) şeklinde enerji salınımına neden olur; bu sürece elektrolüminesans denir. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir; bu durumda parlak kırmızı (~632 nm). Su berraklığındaki reçine lens, ışığın çıkarılmasına ve dağıtılmasına yardımcı olur.

13. Teknoloji Trendleri

Gösterge tipi SMD LED'lerde genel trend, ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutlarına (ör. 0402, 0201 metrik), daha düşük akımlarda daha yüksek ışık şiddetine yol açan daha yüksek verimliliğe ve genişletilmiş renk gamına doğrudur. Ayrıca, zorlu koşullar altında (daha yüksek sıcaklık, nem) geliştirilmiş güvenilirlik ve küresel çevre düzenlemelerine daha sıkı uyum için sürekli bir çaba vardır. AlGaInP ve InGaN (mavi/yeşil için) gibi temel yarı iletken malzemeler, daha iyi performans ve maliyet etkinliği için sürekli olarak iyileştirilmektedir.