SMD LED 19-21/S2C-AL2M2VY/3T Veri Sayfası - Boyut 2.0x1.25x0.8mm - Voltaj 1.7-2.2V - Renk Parlak Turuncu - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-21/S2C-AL2M2VY/3T, parlak turuncu bir renk yaymak için AlGaInP çip teknolojisini kullanan bir yüzey montajlı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, modern, kompakt elektronik montajlar için tasarlanmış olup, kart alanı kullanımı ve otomatik üretim süreçlerinde önemli avantajlar sunar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu LED'in birincil avantajı minyatür boyutudur. Geleneksel lead-frame tipi LED'lerden önemli ölçüde daha küçük olması, daha küçük baskılı devre kartlarının (PCB) tasarımına, daha yüksek bileşen paketleme yoğunluğuna, azaltılmış depolama alanı ihtiyacına ve nihayetinde daha kompakt son kullanıcı ekipmanlarının oluşturulmasına olanak tanır. Hafif yapısı, boyut ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu uygulamalar için onu ideal bir seçim haline getirir.

This LED is a mono-color type, is lead-free (Pb-free), and is compliant with major environmental and safety regulations including RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is supplied in 8mm tape on 7-inch diameter reels, making it fully compatible with standard automatic pick-and-place equipment used in high-volume electronics manufacturing. The component is also compatible with both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. Teknik Özellikler ve Derinlemesine Yorum

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garantisi verilmez.

• Ters Gerilim (V_R): 5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• İleri Akım (I_F): 25mA (sürekli).
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 60mA (%10 görev döngüsü ve 1kHz frekansında). Bu değer yalnızca darbe işletimi içindir.
• Güç Dağılımı (P_d): 60mW. Bu, paketin termal sınırlarını aşmadan dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM): 2000V. Bu, orta düzeyde bir ESD hassasiyetini gösterir; uygun ESD işleme prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C. Cihaz, endüstriyel sıcaklık aralığı uygulamaları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow lehimleme için, maksimum 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığı belirtilmiştir. El lehimlemesi için, her bir terminal için maksimum 3 saniye boyunca havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemelidir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, ortam sıcaklığının (T_a) 25°C ve ileri akımın (I_F) 5mA, aksi belirtilmedikçe.

• Işık Şiddeti (I_v): Minimum 14.5 mcd ile maksimum 28.5 mcd arasında değişir. Tipik değer bu aralıkta yer alır. ±%11 tolerans uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Yarı yoğunluk açısı tipik olarak 100 derecedir, bu da geniş bir görüş desenini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p): Tipik olarak 611 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 600.5 nm ile 612.5 nm arasında değişir, ±1 nm toleransı vardır. Bu parametre algılanan rengi tanımlar.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): Tipik olarak 17 nm, tepe yoğunluğunun yarısında ölçülür (Yarı Yükseklikte Tam Genişlik).
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): I=5mA'de 1.70V ile 2.20V arasında değişir._F±0.05V toleransına sahiptir.
• Ters Akım (I_R): 5V'luk bir ters voltaj (V_R) uygulandığında maksimum 10 μA'dır. Önemli Not: Cihaz ters polarma altında çalışacak şekilde tasarlanmamıştır; bu test koşulu yalnızca sızıntı akımı karakterizasyonu içindir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre gruplara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

I'de Gruplandırılmış_F = 5mA.

• L2: 14.5 mcd ila 18.0 mcd
• M1: 18.0 mcd ila 22.5 mcd
• M2: 22.5 mcd ila 28.5 mcd

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

I'de Gruplandırılmış_F = 5mA.

• D8: 600.5 nm ila 603.5 nm
• D9: 603.5 nm ile 606.5 nm arası
• D10: 606.5 nm'den 609.5 nm'ye
• D11: 609.5 nm'den 612.5 nm'ye

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

I'de Gruplandırılmış_F = 5mA.

• 19: 1.70V ila 1.80V
• 20: 1.80V ila 1.90V
• 21: 1.90V ila 2.00V
• 22: 2.00V ila 2.10V
• 23: 2.10V ila 2.20V

Parça numarasındaki "19-21" ürün kodu, muhtemelen bu kategorilerden belirli bin'lere atıfta bulunmaktadır (örn. V_F bin 19-21).

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tasarım için kritik öneme sahip birkaç tipik karakteristik eğri sağlar.

4.1 Spektral Dağılım

Eğri, AlGaInP tabanlı turuncu LED'lerin karakteristiği olan, yaklaşık 611 nm merkezli tek, baskın bir tepe noktası göstermektedir. Dar bant genişliği (tipik olarak 17 nm), doymuş, saf bir turuncu renk ile sonuçlanır.

4.2 Göreceli Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği

Bu eğri genellikle düşük akımlarda doğrusaldır, ancak akım arttıkça doygunluk etkileri gösterecektir. İstenen bir parlaklık seviyesine ulaşmak için gereken sürücü akımını belirlemek için esastır.

4.3 Göreceli Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği

Ortam sıcaklığı arttıkça ışık şiddeti azalır. Bu eğri, geniş bir sıcaklık aralığında çalışan uygulamalar için kritik öneme sahiptir, çünkü tasarımcıların beklenen çıkışı düşürmesine veya sürücü devresinde telafi yapmasına olanak tanır.

4.4 İleri Akım Derecelendirme Eğrisi

Bu grafik, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı göstermektedir. Sıcaklık arttıkça, cihazın güç dağılımı sınırları içinde kalmak ve termal kaçak oluşumunu önlemek için maksimum akım azaltılmalıdır.

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

Bu standart diyot eğrisi üstel ilişkiyi göstermektedir. İleri yön gerilimi negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani eklem sıcaklığı arttıkça hafifçe azalır.

4.6 Radyasyon Paterni

Kutupsal diyagram, geniş bir alanda eşit aydınlatma sağlayan, tipik 100 derecelik görüş açısına sahip geniş, Lambert benzeri yayılım desenini doğrulamaktadır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

19-21 SMD LED, kompakt dikdörtgen pakete sahiptir. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) yaklaşık 2.0mm uzunluk, 1.25mm genişlik ve 0.8mm yükseklikte bir gövde boyutunu içerir. Detaylı çizim, pad konumlarını, standoff yüksekliğini ve katot tanımlama işaretinin yerini belirtir.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket ve boyut çizimi üzerinde net bir katot işareti belirtilmiştir. Ters polarite hasarını önlemek için montaj sırasında doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Akım Sınırlama

Zorunlu: LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücü kullanılmalıdır. LED'in ileri voltajı keskin bir dirsek karakteristiğine sahiptir; besleme voltajındaki küçük bir artış, büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olabilir.

6.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler nem geçirmez bariyerli torbada kurutucu ile paketlenmiştir.

1. Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın.
2. Açıldıktan sonra kullanılmayan LED'ler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem'de saklanmalıdır.
3. Poşet açıldıktan sonraki "raf ömrü" 168 saattir (7 gün).
4. Maruz kalma süresi aşılırsa veya nem alıcı göstergesi renk değiştirdiyse, "popcorning" hasarını önlemek için bileşenlerin reflow lehimlemeden önce 60°C ±5°C'de 24 saat boyunca tavlanması gerekir.

6.3 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) bir reflow profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma: 150-200°C, 60-120 saniye.
• Sıvı Faz Üstü Süresi (TAL): 217°C üzerinde 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C, en fazla 10 saniye tutulur.
• Isıtma Hızı: Maksimum 6°C/saniye.
• Soğutma Hızı: Maksimum 3°C/saniye.

Reflow lehimleme işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır. Isıtma sırasında LED üzerinde mekanik stres uygulamaktan kaçının ve lehimleme sonrasında PCB'yi bükmeyin.

6.4 El Lehimleme ve Rework

If hand soldering is necessary, use a soldering iron with a tip temperature <350°C, apply heat for ≤3 seconds per terminal, and use an iron with a power rating <25W. Allow a cooling interval of >2 seconds between terminals. Rework is strongly discouraged. If absolutely necessary, use a dual-tip soldering iron to simultaneously heat both terminals and lift the component to avoid pad damage. Always verify LED functionality after any rework.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Bant Özellikleri

LED'ler, 7 inç çapında makaralar üzerinde kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Şerit genişliği 8mm'dir. Her makara 3000 adet içerir. Taşıyıcı şerit cepleri ve makaranın detaylı boyutları veri sayfasında sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birkaç önemli alan içerir:

• CPN: Müşteri Ürün Numarası
• P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 19-21/S2C-AL2M2VY/3T)
• Miktar: Paketleme Miktarı
• CAT: Işık Şiddeti Sıralaması (Bin Kodu, örn. M1)
• HUE: Chromaticity Coordinates & Baskın Dalga Boyu Rank (Bin Code, e.g., D10)
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sınıfı (Bin Kodu, örn. 20)
• LOT No: İzlenebilirlik için Üretim Parti Numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Otomotiv İç Donanımı: Gösterge paneli göstergeleri, anahtarlar ve kontrol panelleri için arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefonlarda, faks makinelerinde ve ağ donanımında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Tüketici Elektroniği: Küçük LCD ekranlar için düz arka aydınlatma, anahtar aydınlatması ve sembolik göstergeler.
• Genel Amaç Göstergesi: Çok çeşitli elektronik cihazlarda güç durumu, mod göstergesi ve uyarı sinyalleri.

8.2 Tasarım Hususları

1. Sürücü Devresi: Her zaman bir sabit akım kaynağı veya seri dirençli bir voltaj kaynağı kullanın. Direnç değerini R = (V_kaynağı - V_F) / I_F, burada V_F , sağlam bir tasarım için maksimum bölme değerinden (2.2V) seçilmelidir.
2. Termal Yönetim: Güç düşük olsa bile, yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, ısının dağıtılmasına ve ışık çıkışı kararlılığının korunmasına yardımcı olmak için LED pedlerinin altında yeterli PCB bakır alanı veya termal geçiş delikleri sağlayın.
3. Optik Tasarım: Geniş 100 derecelik görüş açısı, ikincil optikler olmadan geniş alan aydınlatması gerektiren uygulamalar için uygundur. Odaklanmış ışın demetleri için bir lens gerekli olabilir.
4. ESD Koruması: LED kullanıcı tarafından erişilebilir bir konumdaysa, cihaz 2kV HBM derecesine sahip olduğundan, hassas sinyal hatlarına ESD koruma diyotları ekleyin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, 19-21 SMD LED şunları sunar:

• Boyut Küçültme: Önemli ölçüde daha küçük ayak izi ve profil.
• Üretim Verimliliği: Tam otomatik, yüksek hızlı montajı mümkün kılar.
• Performans: AlGaInP teknolojisi, turuncu/kırmızı spektrumda yüksek verimlilik ve iyi renk doygunluğu sağlar.
• Güvenilirlik: Katı SMD yapısı, genellikle bir lead frame'e tel bağlantılı cihazlara kıyasla titreşim ve mekanik şoka karşı daha dayanıklıdır.

Diğer bazı SMD turuncu LED'lere kıyasla, bu parçanın özel binleme yapısı (Işık Şiddeti, Baskın Dalga Boyu, İleri Gerilim), bir dizide birden fazla LED kullanıldığında sistem düzeyinde daha sıkı renk ve parlaklık eşleştirmesine olanak tanır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λ_p), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın tek dalga boyudur. Simetrik spektruma sahip LED'ler için genellikle birbirine yakındır, ancak λ_d renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 20mA'de sürebilir miyim?
C: Evet, mutlak maksimum sürekli ileri akım 25mA'dir, bu nedenle 20mA spesifikasyon dahilindedir. Ancak, ortam sıcaklığı 25°C'nin önemli ölçüde üzerindeyse güç azaltma eğrisine başvurmalı ve uygun ısı dağılımını sağlamalısınız.

S: Ters voltaj derecesi neden sadece 5V?
C: Bu LED, ters öngerilim altında çalıştırılmak üzere tasarlanmamıştır. 5V derecesi, sızıntı akımını (I_R) ölçmek için bir test koşuludur. Devre tasarımında, LED'in hiçbir zaman ters voltaja maruz kalmamasını sağlamalısınız; bu genellikle doğru yönde bağlandığından emin olarak veya uygulama gerektiriyorsa paralel (ters paralel) bir koruma diyotu yerleştirerek yapılır.

S: 19-21/S2C-AL2M2VY/3T parça numarasını nasıl yorumlamalıyım?
C: Tam çözümleme tescilli olabilirken, yaygın bir kalıp şudur: "19-21" muhtemelen ileri voltaj bin aralığını, "S2C" paket boyutunu/stilini (2.0x1.25mm) ifade edebilir, "AL2M2VY" büyük olasılıkla çip malzemesini (AlGaInP), rengini (Brilliant Orange) ve diğer özellikleri kodlar ve "3T" şerit-ve-makaralı paketlemeyi belirtiyor olabilir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo: 5V rayılı ile çalışan bir tüketici cihazı için üç turuncu durum göstergesinden oluşan bir küme tasarlama. Amaç, düzgün parlaklık ve renktir.

Tasarım Adımları:

1. Akım Seçimi: I Seçin_F = 10mA, parlaklık ve ömür için iyi bir denge sağlar, 25mA maksimum değerin oldukça altındadır.
2. Voltaj Hesaplama: Maksimum V'yi kullanın_F muhafazakâr bir tasarım için veri sayfasındaki (2.20V) değerini kullanın. Seri direnç R = (5V - 2.20V) / 0.010A = 280Ω. En yakın standart E24 değeri 270Ω veya 300Ω'dur. 270Ω seçilirse I_F ≈ (5-2.2)/270 = 10.37mA olur.
3. Dirençte Güç: P = I²R = (0.01037)² * 270 ≈ 0.029W. Standart 1/10W (0.1W) direnç fazlasıyla yeterlidir.
4. Düzgünlüğün Sağlanması: Tek tip görünüm elde etmek için sipariş verirken sıkı gruplandırma gereksinimleri belirtin: tüm LED'lerin aynı Baskın Dalga Boyu grubundan (örn. D10) ve aynı Işık Şiddeti grubundan (örn. M1) olmasını talep edin. Her LED için ayrı direnç kullanmak (tümünü paralel bağlamak yerine), küçük V_F varyasyonlarını telafi eder ve eşit akım sağlar.
5. Yerleşim: LED'leri termal kuplajı önlemek için yeterli aralıklarla yerleştirin. Güvenilir lehimleme için boyut çizimindeki önerilen pad yerleşimini takip edin.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

19-21 LED'i, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken malzemesine dayanmaktadır. Bu bileşik yarı iletken, turuncu, kırmızı ve sarı spektral bölgelerde verimli ışık yayılımı üretmek için gerekli olan doğrudan bant aralığı mühendisliğine olanak tanır. P-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşerek enerjiyi foton formunda salarlar. Kristal kafesteki alüminyum, galyum ve indiyumun özgül oranı, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler. Su berraklığındaki reçine kapsül, çipi korur ve birincil lens görevi görerek yayılan ışığı geniş görüş açılı desene dönüştürür.

13. Sektör Eğilimleri ve Gelişmeler

19-21 gibi SMD LED'lerin pazarı gelişmeye devam ediyor. Önemli trendler şunları içerir:

• Artan Verimlilik: Devam eden malzeme bilimi ve çip tasarımı iyileştirmeleri, daha yüksek ışık etkinliğine (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) yol açarak daha düşük sürüş akımlarına ve azaltılmış sistem güç tüketimine olanak tanır.
• Minyatürleştirme: Daha küçük cihazlar için olan talep, performansı korurken veya iyileştirirken paket boyutlarını 19-21'den (örneğin, 1608, 1005 metrik boyutları) bile daha küçük hale getirmeye itmektedir.
• Gelişmiş Güvenilirlik ve Ömür: Ambalaj malzemeleri, die attach ve tel bağlama (veya flip-chip tasarımları) alanlarındaki iyileştirmeler, yüksek sıcaklık ve yüksek nem koşullarında çalışma ömürlerini uzatmakta ve performansı artırmaktadır.
• Akıllı Entegrasyon: Daha geniş bir eğilim, sabit akım sürücüleri veya hatta adreslenebilir denetleyiciler (WS2812 gibi) gibi kontrol devrelerinin doğrudan LED paketine entegre edilmesini içermekte ve bu da karmaşık aydınlatma efektleri için sistem tasarımını basitleştirmektedir.
• Sürdürülebilirlik: Bu veri sayfasında görüldüğü gibi, halojensiz, kurşunsuz ve REACH uyumlu malzemelere odaklanmak, küresel çevre düzenlemeleri tarafından yönlendirilen standart bir endüstri gereksinimidir.

Turuncu/kırmızı için temel AlGaInP teknolojisi olgunlaşmış olsa da, bu paketleme ve entegrasyon eğilimleri, 19-21 gibi bileşenlerin geçerliliğini korumasını ve zamanla iyileşmesini sağlar.