SMD LED 19-213 Koyu Kırmızı Su Berraklığı Veri Sayfası - 2.0x1.25x0.8mm - 2.0V - 0.06W - İngilizce Teknik Belge

1. Ürüne Genel Bakış

19-213, yüksek yoğunluklu bileşen yerleşimi gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir LED'dir. Koyu kırmızı ışık yaymak için AlGaInP yarı iletken teknolojisini kullanır. Bu bileşenin temel avantajı, daha küçük PCB tasarımlarına, azaltılmış depolama gereksinimlerine olanak tanıyan ve sonuçta nihai ekipmanların küçültülmesine katkıda bulunan minyatür ayak izidir. Hafif yapısı, ayrıca taşınabilir ve alan kısıtlı uygulamalar için ideal kılar.

The LED is packaged on 8mm tape wound on a 7-inch diameter reel, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment. It is designed for reliability and environmental compliance, being Pb-free, RoHS compliant, compliant with EU REACH regulations, and meeting halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.1 Temel Avantajlar

• Küçültme: Geleneksel lead-frame LED'lerden önemli ölçüde daha küçük olup, daha yüksek paketleme yoğunluğu sağlar.
• Otomasyona Uygun: Yüksek hızlı otomatik montaj için şerit ve makara ambalajında tedarik edilir.
• Proses Uyumluluğu: Hem kızılötesi (IR) hem de buhar fazlı reflow lehimleme prosesleri için uygundur.
• Çevresel Uyumluluk: Başlıca küresel çevre ve güvenlik standartlarına uyar (Kurşunsuz, RoHS, REACH, Halojensiz).
• Güvenilir Performans: Belirtilen çalışma koşulları dahilinde kararlı elektro-optik özellikler.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED çok yönlüdür ve aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli aydınlatma ve gösterge rollerinde kullanım alanı bulur:

• Arka Aydınlatma: Gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için.
• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• LCD Ekranlar: Düz arka aydınlatma üniteleri.
• Genel Amaçlı Göstergeler: Kompakt, parlak, koyu kırmızı bir gösterge gerektiren herhangi bir uygulama.

2. Teknik Özellikler Detaylı İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlarda veya ötesinde çalıştırılması önerilmez.

Yorum: Düşük ters voltaj derecesi (5V), bu cihazın ters öngerilimli çalışma için tasarlanmadığını ve ters voltajın oluşabileceği devrelerde koruma gerektirdiğini gösterir. 25mA'lik ileri akım derecesi, sürekli DC limitidir. 60mA'lik tepe derecesi, çoklanmış ekran uygulamalarında kullanışlı olan kısa süreli darbelere izin verir. 2000V HBM ESD derecesi, LED'ler için standarttır ve montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerinin alınması gerektiğini belirtir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, bu parametreler 20mA ileri akım (IF) altında ve 25°C eklem sıcaklığında (Tj) ölçülmüştür. Cihazın tipik performansını tanımlarlar.

Yorum: Işık şiddeti geniş bir sınıflandırma aralığına (45-112 mcd) sahiptir ve bu, sınıflandırma sistemi ile ele alınmıştır. 120 derecelik görüş açısı oldukça geniş olup, arka aydınlatma ve genel gösterge için uygun, geniş ve yayılmış bir ışık deseni sağlar. 625.5-637.5 nm'lik baskın dalga boyu aralığı, yayılımı spektrumun koyu kırmızı bölgesine kesin olarak yerleştirir. Tipik 20nm spektral bant genişliği, nispeten saf bir renk yayılımını gösterir. İleri voltaj, AlGaInP LED'ler için tipik olduğu üzere nispeten düşüktür ve bu da güç tüketimini en aza indirmeye yardımcı olur.

2.3 Termal Hususlar

Ayrı bir termal direnç parametresi olarak açıkça detaylandırılmamış olsa da, termal yönetim kritik öneme sahiptir. Mutlak maksimum güç dağılımı 60mW'dır. Bunun aşılması, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, ışık çıktısını ve ömrü azaltacaktır. Azaltma eğrisi (PDF'de gösterilmiştir), ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça izin verilen maksimum ileri akımın nasıl azaldığını göstermektedir. Yüksek akımlarda veya yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için yeterli termal rahatlama sağlayan uygun PCB düzeni önerilir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel performans parametrelerine göre sınıflandırılır (binlenir). 19-213, Işık Şiddeti (Iv), Baskın Dalga Boyu (λd) ve İleri Yönlü Gerilim (VF) için üç boyutlu bir binleme sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Binlemesi

"R7C-AP1Q2L/3T" ürün kodu belirli bir bin kombinasyonuna işaret etmektedir. Bunu analiz edersek: "Q2" büyük olasılıkla ışık şiddeti bin'ine (90-112 mcd) karşılık gelir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

Ürün kodunda, "R7C" dalga boyu aralığını gösterebilir. "R" genellikle kırmızıyı ifade eder ve "7C", E6-E8 aralığındaki belirli bir renklilik koordinatını veya dalga boyu alt aralığını belirtebilir.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

Ürün kodundaki "AP1", ileri voltaj sınıfıyla ilgili olabilir. Bu sınıflandırma, tasarımcılar için birden fazla LED'in seri olarak sürüldüğü durumlarda tutarlı parlaklık sağlamak açısından kritik öneme sahiptir, çünkü daha yüksek Vf sınıfına sahip bir LED daha fazla voltaj düşüşüne neden olarak, akım sınırlama devresinde hesaba katılmazsa akımı ve parlaklığı potansiyel olarak azaltabilir.

4. Performance Curve Analysis

Veri sayfası, standart dışı koşullar altında cihaz davranışını anlamak için gerekli olan birkaç tipik karakteristik eğri sağlar.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

Bu eğri, düşük akımlarda ışık şiddetinin ileri akımla süper doğrusal olarak arttığını, ardından daha yüksek akımlarda (genellikle önerilen 20mA'nın üzerinde) doygunluğa yöneldiğini gösterir. LED'i nominal akımının üzerinde sürmek, ışık çıkışında azalan verimliliğe yol açarken aynı zamanda ısıyı önemli ölçüde artırır ve bozulmayı hızlandırır.

4.2 Ortam Sıcaklığına Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Bu, termal tasarım için kritik bir eğridir. Ortam (ve dolayısıyla eklem) sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının azaldığını gösterir. AlGaInP LED'ler için, çıkış -40°C ila +85°C arasındaki çalışma sıcaklığı aralığında yaklaşık %20-30 oranında düşebilir. Yüksek sıcaklık ortamları için tasarlanan sistemler, yeterli parlaklığı korumak için bu güç düşümünü hesaba katmalıdır.

4.3 İleri Yönlü Gerilim - İleri Yönlü Akım

IV eğrisi, bir diyota özgü üstel ilişkiyi göstermektedir. İleri yönlü gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir (sıcaklık arttıkça azalır). Bu, sabit gerilimli sürücü devreleri için önemlidir, çünkü daha sıcak bir LED daha fazla akım çekecek ve uygun şekilde akım sınırlaması yapılmazsa termal kaçak oluşmasına yol açabilecektir.

4.4 Spektrum Dağılımı ve Işınım Deseni

Spektrum grafiği, tepe dalga boyunu ve ~20nm FWHM değerini doğrulamaktadır. Işınım deseni grafiği (kutupsal diyagram) görsel olarak 120 derecelik görüş açısını doğrulayarak, düzgün aydınlatma için ideal olan pürüzsüz, geniş bir yayılım profili göstermektedir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, çok kompakt bir SMD paketine sahiptir. Ana boyutlar (mm cinsinden) yaklaşık olarak şöyledir: Uzunluk (L) = 2.0, Genişlik (W) = 1.25, Yükseklik (H) = 0.8. Katot, genellikle paket üzerindeki bir işaretleme veya pahlı bir köşe ile belirlenir. Kesin boyutlar ve pad düzeni, PCB footprint tasarımı için PDF'teki detaylı ölçü çiziminden alınmalıdır. Toleranslar genellikle ±0.1mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama

Doğru polarite esastır. Datasheet'teki paket çizimi anot ve katot pedlerini gösterir. Yanlış bağlantı LED'in ışık yaymasını engeller ve 5V maksimum ters voltaj uygulanması cihaza zarar verebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kuralları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, kurşunsuz (Pb-free) reflow işlemleriyle uyumludur. Önerilen sıcaklık profili güvenilirlik için çok önemlidir:

• Ön Isıtma: 150-200°C aralığında 60-120 saniye.
• Time Above Liquidus (TAL): 217°C üzerinde 60-150 saniye.
• Peak Temperature: Maksimum 260°C, en fazla 10 saniye süreyle.
• Isınma Hızı: Maksimum 6°C/saniye.
• Ramp-down Hızı: Maksimum 3°C/saniye.

Kritik Kural: Aynı cihaz üzerinde, epoksi reçine ve dahili bağlantılarda termal stres hasarını önlemek için reflow lehimleme işlemi iki kereden fazla uygulanmamalıdır.

6.2 El ile Lehimleme

Manuel onarım gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır:

• Soldering iron tip temperature: < 350°C.
• Contact time per terminal: < 3 seconds.
• Soldering iron power: < 25W.
• Her bir terminalin lehimlenmesi arasında ısı dağılımı için en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.

Veri sayfası, hasarın sıklıkla elle lehimleme sırasında meydana geldiği konusunda açıkça uyarır.

6.3 Depolama ve Nem Duyarlılığı

LED'ler, yeniden akış sırasında "patlamaya" (paket çatlamasına) neden olabilecek nem emilimini önlemek için nem geçirmez bariyer torbasında ve nem alıcı ile paketlenmiştir.

1. Açmayınız kullanıma hazır olana kadar torbayı.
2. Açıldıktan sonra, kullanılmayan LED'ler ≤ 30°C sıcaklıkta ve ≤ %60 Bağıl Nemde saklanmalıdır.
3. Torba açıldıktan sonraki \"Kullanım Ömrü\" 168 saattir (7 gün).
4. Kullanım ömrü aşılırsa veya nem alıcı indikatör doygunluk gösterirse, ısıl işlem Kullanımdan önce 60 ±5°C'de 24 saat boyunca gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Şerit Özellikleri

Standart paketleme, makara başına 3000 parçadır. Taşıyıcı bant genişliği 8mm'dir ve standart 7 inç (178mm) çapındaki bir makaraya sarılmıştır. Otomatik ekipman besleyicileriyle uyumluluk için makara, taşıyıcı bant cepleri ve kapak bandının detaylı boyutları PDF'de sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için temel bilgileri içerir:

• CPN: Müşteri Parça Numarası (atanmışsa).
• P/N: Üretici Parça Numarası (örn., 19-213/R7C-AP1Q2L/3T).
• ADET: Makaradaki parça miktarı.
• KAT: Işık Şiddeti Sıralaması (örn., Q2).
• HUE: Kromatiklik/Baskın Dalga Boyu Sıralaması (örn., R7C ile ilgili).
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sıralaması (örn., AP1 ile ilgili).
• LOT No: Kalite takibi için üretim parti numarası.

8. Uygulama Tasarımı Hususları

8.1 Akım Sınırlama Zorunludur

Veri sayfasının ilk "Kullanım Önlemi" bölümü kesin bir ifadeyle belirtir: Harici bir akım sınırlama direnci (veya sabit akım sürücüsü) KULLANILMALIDIR. LED'ler, ileri voltajlarının (Vf) ötesinde voltajdaki küçük bir artışla akımda keskin bir yükselme sergiler. Akım kontrolü olmadan doğrudan bir voltaj kaynağından beslenmek, aşırı akıma, anlık aşırı ısınmaya ve yıkıcı arızaya yol açacaktır.

8.2 Devre Kartı Yerleşimi

Lehimleme sırasında ve sonrasında LED üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçının. Montajdan sonra LED yakınındaki PCB'yi bükmeyin veya eğmeyin, çünkü bu lehim bağlantılarını veya LED paketini çatlatabilir. Güvenilir bir lehim dolgusu elde etmek için PCB ayak izinin önerilen pad deseniyle eşleştiğinden emin olun.

8.3 Dizilerde Termal Yönetim

Arka aydınlatma için bu LED'lerden oluşan diziler tasarlarken toplam güç dağılımını göz önünde bulundurun. LED'leri uygun şekilde aralıklı yerleştirmek ve termal geçiş delikleri sağlamak (çok katmanlı bir kart üzerindeyse) ısının dağılmasına yardımcı olabilir ve parlaklığı ve ömrü azaltan yerel sıcak noktaları önleyebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

19-213 LED'in sınıfındaki temel farklılaştırıcıları, çok kompakt paket boyutu, su berraklığında reçine ile geniş 120 derecelik görüş açısı (yüksek eksenel yoğunluk sunar) ve modern çevre standartlarına tam uyum kombinasyonudur. Eski, dağınık reçineli LED'lerle karşılaştırıldığında, su berraklığındaki lens aynı çip boyutu için daha yüksek ışık şiddeti sağlar, ancak 120 derecelik açıyla etkili bir şekilde genişletilmiş daha yönlü bir ışın huzmesi sunar. AlGaInP teknolojisi, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla kırmızı/turuncu spektrumunda daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk doygunluğu sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Güç kaynağım tam olarak 2.0V ise bu LED'i dirençsiz sürebilir miyim?

Hayır. Bu tehlikelidir. İleri voltajının (Vf) bir toleransı ve negatif bir sıcaklık katsayısı vardır. 2.0V'luk bir kaynak, 25°C'de Vf değerinin altında olabilir, ancak LED ısındıkça Vf düşer. Bu, akımın kontrolsüz bir şekilde yükselmesine neden olabilir. Her zaman seri bir direnç veya 20mA veya daha az için ayarlanmış sabit akım sürücüsü kullanın.

10.2 Depolama ve pişirme işlemi neden bu kadar önemlidir?

SMD plastik paketler havadaki nemi emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buhara dönüşerek, paketin tabakalarını ayırabilen veya epoksinin çatlamasına yol açarak ani veya gecikmiş arızaya neden olabilen bir iç basınç oluşturur. Pişirme işlemi, emilmiş bu nemi güvenli bir şekilde uzaklaştırır.

10.3 19-213/R7C-AP1Q2L/3T ürün kodunu nasıl yorumlarım?

Bu, tam performans sınıflarını belirten eksiksiz bir parça numarasıdır:

• 19-213: Temel ürün ailesi ve paket.
• R7C: Büyük olasılıkla koyu kırmızı renk özelliği/dalga boyu sınıfını belirtir.
• AP1: Büyük olasılıkla ileri yönlü voltaj sınıfını belirtir.
• Q2: Işık şiddeti aralığını belirtir (90-112 mcd).
• L/3T: Paketleme türü veya özel işaretleme gibi diğer özellikleri gösterebilir.

Kesin tanımlar için üreticinin tam bin kodu dokümantasyonuna başvurun.

11. Tasarım ve Kullanım Senaryosu Örneği

11.1 Gösterge Paneli Anahtar Arka Aydınlatması

Senaryo: Bir sembolün arkasında düzgün bir kırmızı parıltı gerektiren otomotiv gösterge paneli anahtarı için arka aydınlatma tasarımı.Uygulama: Bir ışık kılavuzunun veya difüzörün arkasına yerleştirilmiş 2-3 adet 19-213 LED kullanın. Geniş 120 derecelik görüş açıları, sıcak noktalar olmadan düzgün bir aydınlatma oluşturmaya yardımcı olur. Bunları, aracın 12V beslemesinden (gerekirse uygun bir voltaj regülatörü kullanarak) tek bir akım sınırlama direnci ile seri olarak sürün. Direnç değerini R = (V_besleme - (N * Vf_LED)) / I_istenen şeklinde hesaplayın. Her biri tipik 2.0V Vf'ye sahip 3 LED'in, regüle edilmiş 5V hattından 15mA ile sürülmesi durumunda: R = (5V - 6V) / 0.015A = -66.7 Ohm. Bu hesaplama bir sorunu gösterir: toplam Vf (6V), besleme voltajını (5V) aşmaktadır. Bu nedenle, ya seride daha az LED kullanırsınız (örneğin, 2 LED: R = (5V - 4V)/0.015A ≈ 67 Ohm) ya da bunları daha yüksek voltajlı bir kaynaktan paralel (her biri kendi direnci ile) bağlarsınız. Bu örnek, devre tasarımında ileri voltajı dikkate almanın önemini vurgulamaktadır.

12. Çalışma Prensibi

19-213 LED, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken malzemesine dayanır. P-N eklemine bir ileri voltaj uygulandığında, N-tipi malzemeden elektronlar ve P-tipi malzemeden delikler aktif bölgeye enjekte olur. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjiyi foton (ışık) formunda salarlar. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu durumda, koyu kırmızı (~639 nm tepe). Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülü, yarı iletken çipi korur, mekanik stabilite sağlar ve ışık çıktısını belirtilen 120 derecelik görüş açısına şekillendirmek için bir lens görevi görür.

13. Teknoloji Trendleri

19-213 gibi LED'lerin gelişimi, birkaç önemli endüstri trendini takip eder: Küçültme: Daha yoğun elektronik cihazlara olanak sağlamak için paket boyutunun sürekli küçültülmesi. Daha Yüksek Verimlilik: Birim elektrik girişi (mA) başına daha fazla ışık (mcd) sağlamak için dahili kuantum verimliliği ve paketten ışık çıkarma konusunda devam eden iyileştirmeler. Çevresel Uyumluluk: RoHS ve REACH gibi küresel düzenlemelerin yönlendirmesiyle, kurşunsuz lehim ve halojensiz malzemelere geçiş artık temel bir gereklilik haline gelmiştir. Otomasyon ve Standardizasyon: Bant ve makaraya paketleme ve standart SMD ayak izlerine (bu yaklaşık 2.0x1.25mm boyut gibi) uyum, düşük maliyetli ve yüksek hacimli üretim için esastır. Gelecek versiyonlar, aynı ayak izi içinde daha yüksek parlaklık, geliştirilmiş termal performans veya ekran uygulamaları için genişletilmiş renk gamları ve renksel geriverim indeksleri üzerine odaklanabilir.