SMD LED 19-21/R6C-AL2N1VY/3T Veri Sayfası - Boyut 2.0x1.25x0.8mm - Gerilim 1.7-2.2V - Parlak Kırmızı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-21/R6C-AL2N1VY/3T, parlak kırmızı ışık çıkışı üretmek için AlGaInP çip teknolojisini kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, alan ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu yüksek yoğunluklu PCB uygulamaları için tasarlanmıştır. Kompakt 2.0mm x 1.25mm x 1.0mm boyutları, nihai ürünlerin önemli ölçüde küçültülmesini sağlayarak gerekli kart alanını ve genel ekipman boyutunu azaltır. Cihaz, 7 inç çapındaki makaralarda tedarik edilen 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu standart otomatik yerleştirme montaj ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Mono renkli, kurşunsuz (Pb içermeyen) bir bileşendir ve RoHS, EU REACH ve halojensiz düzenlemelerine (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) uygun olup, modern, çevre bilincine sahip elektronik üretimi için uygunluğunu garanti eder.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazı bu sınırların ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Mutlak maksimum değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Maksimum ters gerilim (VR) 5V'dur ve bu LED'in ters öngerilimli çalışma için tasarlanmadığını vurgular. Sürekli ileri akım (IF) değeri 25 mA'dir ve darbe koşullarında (görev döngüsü 1/10, 1 kHz) izin verilen tepe ileri akım (IFP) 60 mA'dir. Maksimum güç dağılımı (Pd) 60 mW'dır. Cihaz, İnsan Vücudu Modeline (HBM) göre 2000V'luk bir elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir ve depolama sıcaklığı aralığı -40°C ila +90°C'dir. Lehimleme sıcaklık limitleri iki işlem için tanımlanmıştır: 260°C tepe sıcaklıkta maksimum 10 saniye için yeniden akış lehimleme ve her terminal için maksimum 350°C'de 3 saniye el lehimlemesi.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ana performans parametreleri, standart test akımı olan 5mA ve Ta=25°C'de ölçülür. Işık şiddeti (Iv) tipik bir aralığa sahiptir ve minimum ve maksimum değerler sınıflandırma sistemi ile tanımlanır. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 100 derecedir ve geniş bir yayılım deseni sağlar. Tepe dalga boyu (λp) yaklaşık 632 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) 617.5 nm ila 633.5 nm arasında değişir, bu da parlak kırmızı bir renge karşılık gelir. Spektral bant genişliği (Δλ) tipik olarak 20 nm'dir. İleri gerilim (VF), 5mA'de 1.70V ila 2.20V arasındadır. Ters akım (IR), maksimum 5V ters gerilimde 10 μA veya daha az olması garanti edilir. Önemli notlar toleransları belirtir: ışık şiddeti için ±%11, baskın dalga boyu için ±1nm ve ileri gerilim için ±0.05V.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler üç ana parametreye göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, IF=5mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört sınıfa (L2, M1, M2, N1) ayrılır. Sınıflar minimum ve maksimum şiddet aralıklarını tanımlar: L2 (14.5-18.0 mcd), M1 (18.0-22.5 mcd), M2 (22.5-28.5 mcd) ve N1 (28.5-36.0 mcd). Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli parlaklık gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (ton), baskın dalga boyu sınıflandırması ile kontrol edilir. Dört sınıf (E4, E5, E6, E7) tanımlanmıştır: E4 (617.5-621.5 nm), E5 (621.5-625.5 nm), E6 (625.5-629.5 nm) ve E7 (629.5-633.5 nm). Bu sıkı kontrol, bir dizi veya arka aydınlatma uygulamasında kullanılan birden fazla LED arasında görsel renk düzgünlüğünü sağlar.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, devre tasarımına, özellikle akım sınırlama direnci hesaplaması ve güç kaynağı tasarımına yardımcı olmak için sınıflandırılır. IF=5mA'de 1.70V ila 2.20V arasında her biri 0.1V'luk bir aralığı kapsayan beş sınıf (19, 20, 21, 22, 23) sunulmaktadır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektro-optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, bu tür eğriler tipik olarak ileri akım ile ışık şiddeti, ileri gerilim ile sıcaklık arasındaki ilişkiyi ve bağıl spektral güç dağılımını gösterir. Bu eğriler, tasarımcıların LED'in performansının farklı çalışma koşullarında (örneğin değişen sürücü akımı veya ortam sıcaklığı) nasıl değiştiğini anlamaları için gereklidir, böylece optimize edilmiş ve güvenilir devre tasarımına olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

19-21 SMD LED, uzunluğu 2.0mm, genişliği 1.25mm ve yüksekliği 0.8mm olan kompakt bir pakete sahiptir. Boyut çizimi, montaj sırasında doğru yönlendirme için çok önemli olan katot işaretinin yerini belirtir. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket üzerinde net bir katot işareti belirtilmiştir. Doğru polarite, yerleştirme ve lehimleme sırasında dikkate alınmalıdır; bu, doğru işlevi sağlamak ve hasarı önlemek için gereklidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Depolama ve Kullanım

LED'ler, nem geçirmez bariyer torbalarında nem alıcı ile paketlenmiştir. Torba, bileşenler kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açılmadan önce depolama koşulları 30°C veya daha düşük ve %60 bağıl nem veya daha düşük olmalıdır. Açıldıktan sonra, LED'ler 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Kullanılmayan bileşenler nem geçirmez bir pakette yeniden kapatılmalıdır. Depolama süresi aşılırsa veya nem alıcı göstergesi nem emilimini gösteriyorsa, yeniden akış lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için kullanımdan önce 60 ±5°C'de 24 saatlik bir pişirme işlemi gereklidir.

6.2 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb içermeyen) bir yeniden akış lehimleme profili belirtilmiştir. Ana parametreler şunlardır: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma bölgesi, sıvı üstü sıcaklık (217°C) üzerinde 60-150 saniye süre, maksimum 10 saniye tutulan 260°C'yi aşmayan tepe sıcaklık ve kontrollü ısıtma ve soğutma oranları (sırasıyla maksimum 6°C/sn ve 3°C/sn). Yeniden akış lehimleme iki kereden fazla yapılmamalıdır. Isıtma sırasında LED'e stres uygulanmamalı ve lehimlemeden sonra PCB eğrilmemelidir.

6.3 El Lehimleme ve Onarım

El lehimlemesi için, uç sıcaklığı 350°C'nin altında ve güç değeri 25W'ın altında olan bir lehimleme demiri kullanılmalıdır. Her terminal için temas süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır. Her terminalin lehimlenmesi arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakılmalıdır. Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak için çift uçlu bir lehimleme demiri kullanılmalı ve önceden hasar potansiyeli değerlendirilmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Makara ve Şerit Özellikleri

Bileşenler, 7 inç çapındaki makaralarda taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Makara ve taşıyıcı şerit ceplerinin detaylı boyutları, aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.1mm olarak sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi şu anahtar bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renk Koordinatları & Baskın Dalga Boyu Sınıfı (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No). Bu veriler, izlenebilirlik ve üretimde doğru bileşen sınıfının kullanılmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, küçük boyutu, güvenilirliği ve parlak kırmızı çıkışı nedeniyle çeşitli gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için oldukça uygundur. Yaygın kullanımlar arasında gösterge paneli ve anahtarlar için arka aydınlatma, telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması (telefonlar, faks makineleri), LCD'ler için düz arka aydınlatma, anahtar aydınlatması ve genel amaçlı gösterge uygulamaları yer alır.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlama direnci zorunludur. LED bir akım sürücülü cihazdır ve ileri gerilimdeki küçük bir artış bile akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri, besleme gerilimi, LED'in ileri gerilimi (gerilim sınıfı dikkate alınarak) ve istenen çalışma akımına (sürekli 25 mA'yi aşmamalı) göre hesaplanmalıdır.
Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, LED'in belirtilen sıcaklık aralığında çalışmasını sağlamak uzun vadeli güvenilirlik için hayati önem taşır. Yüksek yoğunluklu veya yüksek ortam sıcaklıklı tasarımlarda yeterli PCB bakır alanı ve havalandırma dikkate alınmalıdır.
ESD Koruması:2000V HBM için derecelendirilmiş olsa da, montaj ve kullanım sırasında standart ESD işleme önlemleri takip edilmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-21 paketinin daha büyük kurşun çerçeve tipi LED'lere kıyasla birincil avantajı, PCB'lerde daha yüksek paketleme yoğunluğu ve nihayetinde daha küçük nihai ürünler sağlayan önemli ölçüde azaltılmış ayak izi ve yüksekliğidir. AlGaInP teknolojisinin kullanımı, yüksek verimlilik ve doygun parlak kırmızı bir renk sağlar. Modern çevre standartlarına (RoHS, REACH, Halojensiz) uyumluluk, onu katı düzenleyici gereksinimlere sahip küresel pazarlar için uygun kılan önemli bir farklılaştırıcıdır. Standart kızılötesi ve buhar fazlı yeniden akış işlemleriyle uyumluluğu, onu ana akım SMT montaj hatlarıyla uyumlu hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i seri direnç olmadan sürebilir miyim?
C: Hayır. LED, sabit bir akım kaynağı veya daha yaygın olarak bir gerilim kaynağı ile seri bağlı bir akım sınırlama direnci ile sürülmelidir. Doğrudan bir gerilim kaynağından çalıştırmak, kontrolsüz akım akışına ve anında arızaya yol açacaktır.

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λp), yayılan optik gücün maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. λd, görsel uygulamalarda renk belirtimi için daha alakalıdır.

S: Sınıf kodlarını (örneğin, R6C-AL2N1VY) nasıl yorumlamalıyım?
C: Tam parça numarası 19-21/R6C-AL2N1VY/3T, paket tipini, çip teknolojisini ve performans sınıflarını kodlar. Kesin kod çözme özel olabilir, ancak 'N1' tipik olarak ışık şiddeti sınıfına karşılık gelir ve diğer karakterler veri sayfası tablolarında belirtilen dalga boyu ve gerilim sınıflarıyla ilgilidir.

S: Torba açıldıktan sonra depolama süresi neden 7 günle sınırlıdır?
C: SMD bileşenlerinin plastik paketlemesi havadan nem emebilir. Yeniden akış lehimlemenin yüksek ısısı sırasında, bu hapsolmuş nem hızla buharlaşabilir ve iç katman ayrılmasına veya çatlamaya ("patlamış mısır" etkisi) neden olabilir. 7 günlük raf ömrü, nem emiliminin tek bir yeniden akış geçişi için kritik bir seviyenin altında kaldığı süredir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Endüstriyel ekipman için kompakt bir durum göstergesi paneli tasarlamayı düşünün. Panel, birbirine yakın aralıklarla yerleştirilmiş birden fazla parlak kırmızı LED gerektirir. 19-21 LED'in küçük 2.0x1.25mm ayak izi, sınırlı bir PCB alanında yüksek yoğunluklu bir düzen sağlar. Tasarımcı, aynı ışık şiddeti sınıfından (örneğin, N1) ve baskın dalga boyu sınıfından (örneğin, E6) LED'ler belirleyerek, tüm göstergelerde düzgün parlaklık ve renk sağlayabilir, böylece tutarlı ve profesyonel bir kullanıcı arayüzü sunar. Geniş 100 derecelik görüş açısı, göstergenin çeşitli açılardan görülebilmesini sağlar. Bileşenin otomatik montajla uyumluluğu, el lehimli alternatiflere kıyasla üretim maliyetini düşürür ve güvenilirliği artırır.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Bu LED, Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) yapılmış bir yarı iletken çip temel alır. Cihazın eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji salar. AlGaInP katmanlarının özel bileşimi, yarı iletkenin bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler - bu durumda parlak kırmızı. Işık, çipin üst yüzeyinden yayılır ve bu yüzey, mekanik koruma sağlayan ve ışık çıkış desenini şekillendirmeye yardımcı olan şeffaf bir epoksi reçine ile kaplanmıştır.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

19-21 SMD LED, elektronik küçültme eğilimi içinde olgun ve güvenilir bir paketleme teknolojisini temsil eder. LED teknolojisindeki devam eden gelişmeler, ışık verimliliğini artırmaya (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı), renk geri verimini iyileştirmeye ve daha da küçük paket boyutlarına olanak sağlamaya odaklanmaktadır. Çip ölçekli paketler (CSP) gibi daha yeni paket tipleri daha fazla boyut küçültmesi sunsa da, 19-21 standart gösterge uygulamaları için uygun maliyetli ve yaygın olarak desteklenen bir iş gücü olmaya devam etmektedir. Halojensiz ve REACH uyumlu malzemelere vurgu, endüstri çapında daha sürdürülebilir ve çevre dostu üretim süreçlerine doğru kaymayı yansıtır. Kurşunsuz, yüksek sıcaklıklı yeniden akış profilleriyle belirtilen uyumluluk, kurşun bazlı lehimlerden uzaklaşan küresel geçişle uyumludur.