SMD LED 23-22B/R7G6C-A30/2T Veri Sayfası - Çok Renkli - 2.0V - 60mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

23-22B/R7G6C-A30/2T, modern ve kompakt elektronik uygulamalar için tasarlanmış çok renkli bir Yüzeye Monte Cihaz (SMD) LED'dir. Bu bileşen, tek bir paket içinde iki farklı çip türünü birleştirir: koyu kırmızı renk yayan R7 çipi ve parlak sarı-yeşil renk yayan G6 çipi. Temel avantajı, baskılı devre kartları (PCB) üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğuna olanak tanıyan ve böylece ekipmanın genel boyutunu ve ağırlığını azaltan minyatür boyutudur. Bu özellik, onu özellikle alan ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu uygulamalar için uygun kılar.

LED, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu seri üretimde kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Kurşunsuz (Pb-free) malzemeler kullanılarak üretilmiştir ve RoHS, EU REACH ve halojensiz standartları (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) dahil olmak üzere temel çevre düzenlemelerine uygundur. Cihaz ayrıca standart kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleri için niteliklidir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu SMD LED'in temel avantajları, küçük form faktöründen ve çift renk yeteneğinden kaynaklanmaktadır. Geleneksel lead-frame LED'lerden önemli ölçüde daha küçük olması sayesinde, tasarımcıların daha kompakt ürünler oluşturmasına olanak tanır. Bileşenler ve nihai monte edilmiş ürün için gereken depolama alanının azalması, lojistik ve maliyet avantajları sunar. Hafif yapısı, taşınabilir ve minyatür cihazlar için idealdir.

Hedef uygulamalar çeşitlidir ve gösterge ve arka aydınlatma işlevlerine odaklanır. Başlıca pazarlar arasında otomotiv iç mekanları (örn., gösterge paneli ve anahtar arka aydınlatması), telekomünikasyon ekipmanları (örn., telefon ve faks makinelerinde gösterge ve arka aydınlatma) ve tüketici elektroniği (örn., LCD'ler, anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma) bulunur. Ayrıca, güvenilir, çok renkli sinyalizasyonun gerekli olduğu genel amaçlı gösterge kullanımları için de uygundur.

2. Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazı bu sınırların ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Mutlak maksimum değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması LED'in yarı iletken bağlantısına zarar verebilir.
• İleri Akım (IF):Hem R7 hem de G6 çipleri için 25 mA. Bu, maksimum sürekli DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (IFP):Her iki çip için 60 mA, yalnızca palslı koşullar altında (görev döngüsü 1/10 @ 1 kHz) izin verilir.
• Güç Dağılımı (Pd):Her çip için 60 mW. Bu, paketin dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40 ila +85 °C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40 ila +90 °C.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):2000 V (İnsan Vücut Modeli). Uygun ESD işlem prosedürleri zorunludur.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Reflow lehimleme için, 260°C tepe sıcaklığı maksimum 10 saniye boyunca izin verilir. El lehimlemesi için, her terminal için maksimum 3 saniye boyunca havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Tipik performans, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve IF=20mA'de ölçülür. Bu paket için tipik görüş açısı (2θ1/2) 130 derecedir.

R7 (Koyu Kırmızı) Çipi İçin:

• Işık Şiddeti (Iv):18.0 mcd (minimum) ile 72.0 mcd (maksimum) arasında değişir, tipik tolerans ±%11'dir.
• Tepe Dalga Boyu (λp):Tipik olarak 639 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λd):Tipik olarak 631 nm.
• Spektrum Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 20 nm.
• İleri Gerilim (VF):1.70 V (min) ile 2.40 V (max) arasında değişir, tipik değer 2.00 V'dur.

G6 (Parlak Sarı Yeşil) Çipi İçin:

• Işık Şiddeti (Iv):14.5 mcd (min) ile 45.0 mcd (max) arasında değişir, tipik tolerans ±%11'dir.
• Tepe Dalga Boyu (λp):Tipik olarak 575 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λd):Tipik olarak 573 nm.
• Spektrum Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 20 nm.
• İleri Gerilim (VF):1.70 V (min) ile 2.40 V (max) arasında değişir, tipik değer 2.00 V'dur.

Ortak Parametre:

• Ters Akım (IR):Her iki çip için, 5V ters gerilim uygulandığında maksimum 10 µA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'lerin ışık şiddeti, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli parlaklık gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 R7 Çip Sınıflandırması

R7 koyu kırmızı LED'ler, IF=20mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre üç sınıfa ayrılır.

• Sınıf Kodu 1:18.0 mcd (Min) ile 28.5 mcd (Max)
• Sınıf Kodu 2:28.5 mcd (Min) ile 45.0 mcd (Max)
• Sınıf Kodu 3:45.0 mcd (Min) ile 72.0 mcd (Max)

3.2 G6 Çip Sınıflandırması

G6 parlak sarı-yeşil LED'ler de üç sınıfa ayrılır.

• Sınıf Kodu 1:14.5 mcd (Min) ile 18.0 mcd (Max)
• Sınıf Kodu 2:18.0 mcd (Min) ile 28.5 mcd (Max)
• Sınıf Kodu 3:28.5 mcd (Min) ile 45.0 mcd (Max)

Sınıf kodu, ürün ambalaj etiketinde (\"CAT\" altında) belirtilir. Tasarımcılar, uygulamaları için istenen parlaklık seviyesini garanti etmek amacıyla sipariş verirken gerekli sınıf kodunu belirtmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, hem R7 hem de G6 çipleri için tipik elektro-optik karakteristik eğrilerini içerir. Spesifik grafiksel veriler metin biçiminde sağlanmamış olsa da, bu eğriler tipik olarak ileri akım (IF) ile ışık şiddeti (Iv), ileri gerilim (VF) ve ortam sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki etkisi arasındaki ilişkiyi gösterir.

Tipik Eğrilerden Çıkarılan Temel Sonuçlar:Her iki LED türü için de, ışık şiddeti ileri akımla artar ancak doğrusal değildir, özellikle akım maksimum değere yaklaştıkça. İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani bağlantı sıcaklığı yükseldikçe hafifçe azalır. Bu eğrileri anlamak, uygun akım sınırlayıcı devreler tasarlamak ve çalışma sıcaklığı aralığı boyunca tutarlı optik performansı korumak için termal yönetim açısından çok önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Dış Hat Boyutları

23-22B SMD LED'in belirli bir fiziksel ayak izi vardır. Paket dış hat çizimi, PCB lehim pedi tasarımı için kritik boyutları sağlar. Temel boyutlar arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik ile lehim pedlerinin yerleşimi ve boyutu bulunur. Katot (negatif terminal) tipik olarak paket üzerindeki bir işaretle tanımlanır. Aksi belirtilmedikçe tüm toleranslar ±0.1mm'dir. Tasarımcılar, uygun lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bu boyutlara uymalıdır.

5.2 Neme Dayanıklı Paketleme

Bileşenler, ortam neminden kaynaklanan hasarı önlemek için nem hassas paketleme ile sevk edilir. Paket, LED'lerle yüklenmiş bir taşıyıcı şeritten oluşur ve bu şerit, bir nem alıcı ve nem göstergesi kartı ile birlikte alüminyum nem geçirmez bir torbanın içine yerleştirilir. Makara boyutları ve taşıyıcı şerit cep boyutları, otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için belirtilmiştir. Her makara 2000 adet içerir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Depolama ve Kullanım

• Nem geçirmez torbayı kullanıma hazır olana kadar açmayın.
• Açmadan önce: ≤ 30°C ve ≤ %90 RH'de depolayın.
• Açtıktan sonra: \"Zemin ömrü\", ≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de 1 yıldır. Kullanılmayan parçalar kuru bir pakette yeniden mühürlenmelidir.
• Nem alıcı nem maruziyetini gösteriyorsa veya depolama süresi aşılmışsa, lehimlemeden önce bir kurutma işlemi (60 ± 5°C'de 24 saat) gereklidir.

6.2 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) bir reflow profili önerilir:

• Ön ısıtma:150–200°C, 60–120 saniye.
• 217°C Üzerindeki Süre (Sıvılaşma):60–150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C, maksimum 10 saniye tutulur.
• Isıtma Hızı:255°C üzerinde maksimum 6°C/saniye.
• Soğutma Hızı:Maksimum 3°C/saniye.
• Reflow lehimleme iki kereden fazla yapılmamalıdır.

6.3 El Lehimlemesi ve Onarım

• Uç sıcaklığı < 350°C ve kapasitesi < 25W olan bir lehim havya kullanın.
• Her terminal için lehimleme süresini 3 saniye ile sınırlayın.
• Isıtma sırasında LED üzerinde stres oluşturmaktan kaçının ve lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin.
• Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak için özel bir çift uçlu lehim havya kullanın ve LED'in karakteristiklerinin bozulmadığını doğrulayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Makara üzerindeki ürün etiketi, izlenebilirlik ve doğru uygulama için temel bilgileri sağlar:

• CPN:Müşteri Ürün Numarası
• P/N:Ürün Numarası (örn., 23-22B/R7G6C-A30/2T)
• QTY:Paketleme Miktarı (2000 adet/makara)
• CAT:Işık Şiddeti Derecesi (Sınıf Kodu)
• HUE:Renk Koordinatları & Baskın Dalga Boyu Derecesi
• REF:İleri Gerilim Derecesi
• LOT No:Üretim Parti Numarası

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Devre Koruma

Kritik:LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. İleri gerilim bir aralığa sahiptir (1.7V ila 2.4V) ve IV karakteristiği diktir. Direnç yoksa, besleme voltajındaki küçük bir değişiklik, ileri akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir değişikliğe neden olabilir. Direnç değeri, en kötü durum ileri gerilimi dikkate alınarak, maksimum besleme voltajı ve LED'in maksimum ileri akım derecesine göre hesaplanmalıdır.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük (60mW) olsa da, bağlantı sıcaklığını belirtilen çalışma aralığında tutmak, uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı için hayati önem taşır. Özellikle birden fazla LED birbirine yakın yerleştirilmişse veya ortam sıcaklığı yüksekse, yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar kullanıldığından emin olun.

8.3 Uygulama Kısıtlamaları

Bu ürün, genel ticari ve endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Ön danışma ve potansiyel ek niteliklendirme olmaksızın, askeri/havacılık, otomotiv güvenlik/güvenlik sistemleri (örn., hava yastıkları, frenleme) veya hayati önem taşıyan tıbbi ekipman gibi yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için özel olarak nitelendirilmemiştir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

23-22B'nin temel farklılaşması, tek ve çok kompakt bir SMD paketi içinde çok renkli yeteneğinde yatmaktadır. İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, PCB alanından tasarruf sağlar ve montajı basitleştirir. Her iki renk için de AlGaInP malzeme kullanımı, iyi ışık verimliliği ve renk saflığı sunar. Standart, yüksek hacimli SMT işlemleriyle uyumluluğu, onu seri üretilen tüketici ve otomotiv iç mekan elektroniği için uygun maliyetli bir çözüm haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 R7 ve G6 çiplerini bağımsız olarak sürebilir miyim?

Evet, 23-22B paketi elektriksel olarak izole edilmiş iki LED çipi içerir. Ayrı anot ve katot bağlantılarına sahiptirler, bu da onların ayrı akım sınırlayıcı devreler tarafından bağımsız olarak sürülmesine olanak tanır. Bu, dinamik renk karıştırma veya bağımsız sinyalizasyon sağlar.

10.2 Sınıflandırma sisteminin amacı nedir?

Sınıflandırma, bir üretim partisi içinde parlaklık tutarlılığını sağlar. Düzgün bir görünüm gerektiren uygulamalar için (örn., bir dizi göstergeyi arka aydınlatma), görünür parlaklık farklılıklarından kaçınmak için aynı sınıf kodundan LED'leri belirtmek ve kullanmak esastır.

10.3 Neme duyarlı paketleme neden gereklidir?

SMD paketleri havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına veya \"patlamış mısır\" etkisine neden olabilir, bu da paketi çatlatır ve cihazı tahrip eder. Nem bariyeri torbası ve nem alıcı, depolama ve taşıma sırasında bunu önler.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir Ağ Yönlendirici için Çok Fonksiyonlu Durum Göstergesi Tasarımı.Bir tasarımcının, gücü (sabit kırmızı), ağ aktivitesini (yanıp sönen yeşil) ve bir hata durumunu (dönüşümlü kırmızı/yeşil) göstermek için tek bir bileşene ihtiyacı vardır. 23-22B ideal bir seçimdir. Küçük boyutu, sınırlı ön panel alanına sığar. Bağımsız kırmızı (R7) ve yeşil (G6) çipler, transistör sürücüleri aracılığıyla basit bir mikrodenetleyici GPIO pinleri tarafından kontrol edilebilir. Her iki renk için de Sınıf Kodu 2'yi belirterek, tüm üretilen birimlerde tutarlı parlaklık elde edilir. Tasarımcı, reflow profil kılavuzlarını takip eder ve ürünün ömrü boyunca güvenilir çalışmayı sağlamak için uygun seri dirençleri (örn., 5V besleme için, en kötü durum Vf için hesaplanmış 150 Ohm) ekler.

12. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. 23-22B'de, R7 çipi, spektrumun kırmızı kısmında (yaklaşık 631nm baskın dalga boyu) ışık yaymak için optimize edilmiş bir AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken yapısı kullanır. G6 çipi, sarı-yeşil bölgede (yaklaşık 573nm) ışık yaymak için farklı bir AlGaInP bileşimi kullanır. Çipin bant aralığı enerjisini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) biçiminde serbest bırakır. Spesifik malzeme bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler.

13. Teknoloji Trendleri

Gösterge ve arka aydınlatma LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (elektriksel girişin watt başına daha fazla ışık çıkışı), daha büyük tasarım esnekliği için daha küçük paket boyutları ve sıcaklık ve ömür boyunca geliştirilmiş renk tutarlılığı ve kararlılığı yönünde devam etmektedir. 23-22B gibi çok çipli paketler, PCB üzerindeki bileşen sayısını azaltan bir entegrasyon trendini temsil eder. Ayrıca, çevresel uyumluluk (kurşunsuz, halojensiz) artık küresel düzenlemeler tarafından yönlendirilen standart bir gerekliliktir. Gelecekteki gelişmeler, daha da ince paketleri ve \"akıllı LED\" modülleri için kontrol devreleriyle entegrasyonu içerebilir.