İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
- 3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
- 3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
- 3.3 İleri Yön Gerilimi Sınıflandırması
- 4. Performans Eğrisi Analizi
- 5. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 5.1 Paket Boyutları
- 5.2 Makara ve Şerit Paketleme
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
- 6.1 Depolama ve Taşıma
- 6.2 Reflow Lehimleme Profili
- 6.3 El Lehimleme ve Onarım
- 7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
- 8. Uygulama Önerileri
- 8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 8.2 Tasarım Hususları
- 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
- 10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
- 11. Pratik Kullanım Örneği
- 12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
- 13. Gelişim Trendleri
- 14. Uygulama Kısıtlamaları
1. Ürün Genel Bakışı
17-21/G6C-AN1P1B/3T, yüksek yoğunluklu ve minyatür uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj LED'dir. Kompakt form faktörü, geleneksel bacaklı bileşenlere kıyasla kart boyutunda ve ekipman ayak izinde önemli ölçüde azalma sağlar. Cihaz, Parlak Sarı Yeşil ışık yayan tek renkli bir tiptir ve su berraklığında reçine kapsülasyonlu AIGaInP çip teknolojisi kullanılarak üretilmiştir.
Temel avantajları arasında otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluğu yer alır. Ürün, çevre düzenlemelerine tam uyumludur; kurşunsuz, RoHS uyumlu, AB REACH uyumlu ve halojensizdir (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Hafif yapısı, özellikle alan kısıtlı tasarımlar için oldukça uygundur.
2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Cihazın çalışma limitleri standart ortam sıcaklığında (Ta=25°C) tanımlanmıştır. Maksimum ters gerilim (VR) 5V'dur. Sürekli ileri yön akımı (IF) değeri 25 mA'dir ve darbe koşullarında (görev döngüsü 1/10 @ 1kHz) 60 mA'lik bir tepe ileri yön akımı (IFP) kabul edilebilir. Maksimum güç dağılımı (Pd) 60 mW'dır. Cihaz, İnsan Vücudu Modeline (HBM) göre 2000V'luk bir elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +85°C, depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) ise -40°C ila +90°C'dir. Lehimleme sıcaklık limitleri reflow (maks. 10 saniye için 260°C) ve el lehimlemesi (maks. 3 saniye için 350°C) için belirtilmiştir.
2.2 Elektro-Optik Karakteristikler
Ta=25°C ve 20mA ileri yön akımında ölçüldüğünde, cihaz 28.5 mcd ila 57.0 mcd aralığında bir ışık şiddeti (Iv) sergiler. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 140 derecedir. Tepe dalga boyu (λp) yaklaşık 575 nm merkezlidir ve baskın dalga boyu (λd) aralığı 569.50 nm ila 577.50 nm'dir. Spektral bant genişliği (Δλ) tipik olarak 20 nm'dir. İleri yön gerilimi (VF) 1.75V ila 2.35V arasındadır. 5V'luk bir ters gerilim uygulandığında ters akım (IR) maksimum 10 μA'dır. Önemli toleranslar not edilmiştir: Işık Şiddeti (±%11), Baskın Dalga Boyu (±1nm) ve İleri Yön Gerilimi (±0.1V). Cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını not etmek kritiktir; 5V'luk ters derecelendirme sadece IR testi içindir.
3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
Ürün, uygulama tasarımında tutarlılığı sağlamak için temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır.
3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
IF=20mA'de ışık şiddeti için üç sınıf kodu tanımlanmıştır: N1 (28.5-36.0 mcd), N2 (36.0-45.0 mcd) ve P1 (45.0-57.0 mcd).
3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması
IF=20mA'de baskın dalga boyu için dört sınıf kodu tanımlanmıştır: C16 (569.50-571.50 nm), C17 (571.50-573.50 nm), C18 (573.50-575.50 nm) ve C19 (575.50-577.50 nm).
3.3 İleri Yön Gerilimi Sınıflandırması
IF=20mA'de ileri yön gerilimi için üç sınıf kodu tanımlanmıştır: 0 (1.75-1.95 V), 1 (1.95-2.15 V) ve 2 (2.15-2.35 V).
4. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası tipik elektro-optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Bu eğriler, sağlanan metinde gösterilmese de, cihazın standart dışı koşullardaki davranışını anlamak için gereklidir. Tipik olarak Işık Şiddeti - İleri Yön Akımı, İleri Yön Gerilimi - İleri Yön Akımı ve Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı gibi ilişkileri içerirler. Bu eğrilerin analizi, tasarımcıların farklı sürüş akımları ve çalışma sıcaklıklarında performansı tahmin etmelerine olanak tanır; bu, nihai uygulamada uzun vadeli güvenilirlik ve tutarlı ışık çıkışını sağlamak için çok önemlidir.
5. Mekanik ve Paket Bilgileri
5.1 Paket Boyutları
SMD paketinin nominal boyutları uzunluk 1.6mm, genişlik 0.8mm ve yükseklik 0.6mm'dir (aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm). Çizim, montaj sırasında doğru polarite tanımlaması için bir katot işareti içerir. Hassas boyutsal veriler, PCB pad tasarımı ve uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için kritiktir.
5.2 Makara ve Şerit Paketleme
Bileşenler, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu, 7 inç çapındaki makaralarda 8mm şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Besleyici sistemlerle uyumluluğu sağlamak için detaylı taşıyıcı şerit ve makara boyutları sağlanmıştır. Paketleme, depolama ve nakliye sırasında bileşenleri korumak için nem tutucu ve alüminyum nem geçirmez torbalar kullanılarak nem dirençlidir.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu
6.1 Depolama ve Taşıma
LED'ler neme duyarlıdır. Nem geçirmez torba, ürünler kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açmadan önce ≤30°C ve ≤%90 RH'de saklayın. Açıldıktan sonra bileşenler 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Kullanılmayan parçalar nem geçirmez paketleme içinde yeniden mühürlenmelidir. Belirtilen depolama süresi aşılırsa veya nem tutucu nem emilimini gösterirse, kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saat boyunca bir kurutma işlemi gereklidir.
6.2 Reflow Lehimleme Profili
Kurşunsuz bir reflow profili belirtilmiştir: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma. 217°C'nin (likidüs) üzerindeki süre 60-150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklık 260°C'yi geçmemeli ve 255°C veya üzerindeki süre 30 saniyeyi aşmamalıdır. Maksimum ısınma hızı 6°C/sn, maksimum soğuma hızı ise 3°C/sn'dir. Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır.
6.3 El Lehimleme ve Onarım
El lehimlemesi için, uç sıcaklığı 350°C'nin altında olan bir lehim havya kullanın ve her terminal için 3 saniyeden fazla uygulamayın. Havya kapasitesi 25W'tan az olmalıdır. Her terminali lehimleme arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakın. İlk lehimlemeden sonra onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve mekanik stresi önlemek için çift uçlu bir lehim havya kullanılmalıdır. El lehimlemesi veya onarım sırasında hasar oluşma potansiyeli yüksektir.
7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri
Makaradaki etiket, temel bilgileri sağlar: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renk/Baskın Dalga Boyu Sınıfı (HUE), İleri Yön Gerilimi Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No). Etiketteki bu sınıflandırma bilgisi, tasarımcıların uygulamaları için belirli performans özelliklerine sahip bileşenleri seçmelerine ve takip etmelerine olanak tanır.
8. Uygulama Önerileri
8.1 Tipik Uygulama Senaryoları
Bu LED'in başlıca uygulamaları arasında gösterge panelleri ve anahtarlar için arka aydınlatma, telekomünikasyon cihazlarında (telefonlar, faks makineleri) durum göstergeleri ve arka aydınlatma, LCD'ler için düz arka aydınlatma, anahtar ve sembol aydınlatması ve genel amaçlı gösterge kullanımı yer alır.
8.2 Tasarım Hususları
Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, küçük bir gerilim değişikliğinin büyük bir akım dalgalanmasına neden olabileceği ve anında arızaya yol açabileceği anlamına gelir. Direnç değeri, besleme gerilimi ve LED'in ileri yön gerilimi sınıfına göre hesaplanmalıdır.
Termal Yönetim:Paket küçük olsa da, özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ışık çıkışını ve ömrü korumak için yeterli PCB bakır alanı sağlamak önemlidir.
Yerleştirme Stresi:Lehimleme işlemi sırasında veya montajlı kartı taşırken bileşene mekanik stres uygulamaktan kaçının.
9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
Daha büyük delikli LED'lere kıyasla, 17-21 SMD paketi, modern minyatür elektronik cihazları mümkün kılan ayak izi ve ağırlıkta büyük bir azalma sunar. AIGaInP teknolojisinin kullanımı, verimli Parlak Sarı Yeşil emisyon sağlar. Halojensiz ve diğer çevre standartlarına uyumu, katı düzenleyici gereksinimlere sahip küresel pazarları hedefleyen ürünler için uygun hale getirir. Tanımlanan sınıflandırma yapısı, arka aydınlatma dizileri gibi tek tip görsel görünüm gerektiren uygulamalar için önemli olan bir performans tutarlılığı seviyesi sağlar.
10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)
S: Bu LED'i seri direnç olmadan sürebilir miyim?
C: Hayır. Veri sayfası açıkça uyarır: "küçük gerilim değişimi büyük akım değişimine neden olacaktır (yanma meydana gelecektir)." Güvenilir çalışma için harici bir akım sınırlayıcı direnç şarttır.
S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λp), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur (tip. 575 nm). Baskın dalga boyu (λd) ise LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur (569.5-577.5 nm). Baskın dalga boyu renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.
S: Bu bileşeni kaç kez reflow lehimleyebilirim?
C: Veri sayfası, reflow lehimlemenin ikiden fazla yapılmaması gerektiğini belirtir. Bunu aşmak, tekrarlanan termal stres nedeniyle iç die bağlantısına veya tel bağlantılarına zarar verebilir.
S: Nem geçirmez torbayı açtıktan sonra neden katı bir 7 gün sınırı var?
C: SMD paketi atmosferden nem emebilir. Reflow lehimleme sırasında, hapsolmuş bu nem hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir; bu da paketi çatlatır ve arızaya yol açar. 7 günlük raf ömrü, belirtilen nem hassasiyeti seviyesi için güvenli maruz kalma süresidir.
11. Pratik Kullanım Örneği
Senaryo: Düşük güçlü bir durum göstergesi paneli tasarımı.Bir tasarımcı, kompakt bir kontrol kartında birden fazla tek tip sarı-yeşil göstergeye ihtiyaç duyar. Küçük boyutu nedeniyle 17-21 LED'i seçer. Işık şiddeti için P1 ve baskın dalga boyu için C18 sınıflarını belirterek tüm göstergelerin benzer parlaklık ve renge sahip olmasını sağlar. Paket çizimine göre PCB pad'lerini tasarlar, 5V besleme ve VF sınıfı 1 için hesaplanan 100-ohm'luk akım sınırlayıcı dirençler ekler ve reflow profilini tam olarak takip eder. LED'ler montaj gününe kadar kuru bir dolapta saklanır, raf ömrü içinde kullanılır ve sonuçta güvenilir, görsel olarak tutarlı bir gösterge paneli elde edilir.
12. Çalışma Prensibi Tanıtımı
Bu LED, bir Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AIGaInP) yarı iletken çipine dayanır. İleri yön gerilimi uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AIGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar - bu durumda Parlak Sarı Yeşil. Su berraklığındaki reçine kapsülasyonu, ışık emilimini en aza indirir ve geniş bir görüş açısı sağlar.
13. Gelişim Trendleri
Gösterge ve arka aydınlatma LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı), artan tasarım yoğunluğu için daha küçük paket boyutları ve daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı yönünde devam etmektedir. Ayrıca, daha yüksek sıcaklık koşullarında güvenilirliği artırmaya ve gelişmiş, yüksek hızlı otomatik montaj süreçleriyle uyumluluğu kolaylaştırmaya da güçlü bir odaklanma vardır. Çevresel uyumluluk, mevcut RoHS ve halojensiz standartlarını aşan malzemeleri teşvik eden temel bir itici güç olmaya devam etmektedir.
14. Uygulama Kısıtlamaları
Bu ürün genel ticari ve endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Arızanın kişisel yaralanmaya, önemli maddi hasara veya önemli toplumsal zarara yol açabileceği yüksek güvenilirlikli uygulamalar için tasarlanmamış veya nitelendirilmemiştir. Bu açıkça, ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere, askeri/uzay sistemlerini, otomotiv güvenlik/güvenlik sistemlerini (örn. hava yastığı kontrolleri, fren sistemleri) ve yaşam destek tıbbi ekipmanlarını içerir. Bu tür uygulamalar için farklı spesifikasyonlara, niteliklere ve güvenilirlik garantilerine sahip bileşenler gereklidir. Bu veri sayfasındaki performans garantileri, yalnızca ürün belirtilen mutlak maksimum değerler ve çalışma koşulları dahilinde kullanıldığında geçerlidir.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |