SMD LED 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C Veri Sayfası - Paket 2.0x1.25x0.8mm - Gerilim 2.7-3.4V - Güç 40mW - Saf Beyaz - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C, güvenilir ve alçak profilli aydınlatma gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt bir yüzey montaj LED'dir. Bu bileşen, geleneksel lead-frame LED'lere kıyasla önemli bir ilerlemeyi temsil ederek, nihai ürün tasarımında önemli ölçüde küçültme ve verimlilik iyileştirmeleri sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu LED'in birincil avantajı son derece küçük kapladığı alandır. Paket boyutları, baskılı devre kartları (PCB) üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğuna izin vererek, kart boyutunun ve dolayısıyla nihai ekipmanın küçülmesine doğrudan katkıda bulunur. Hafif yapısı, ağırlık ve alanın kritik kısıtlamalar olduğu taşınabilir ve minyatür uygulamalar için özellikle uygundur. Ürün, RoHS, REACH ve Halojensiz gereksinimleri (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) dahil olmak üzere başlıca çevresel ve güvenlik standartlarına uygun, çok yönlü, genel amaçlı bir gösterge ve arka aydınlatma çözümü olarak konumlandırılmıştır.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, tüketici elektroniği, otomotiv ve telekomünikasyon sektörlerinde geniş bir uygulama yelpazesi için tasarlanmıştır. Ana uygulama alanları arasında gösterge panoları, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma; telefon ve faks makineleri gibi telekomünikasyon cihazlarında gösterge ve arka aydınlatma işlevleri; ve LCD paneller için genel düz arka aydınlatma yer alır. Otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi/buhar fazı reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluğu, onu yüksek hacimli üretim için ideal kılar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Güvenilir devre tasarımı ve uzun vadeli performansı sağlamak için elektriksel ve optik parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması esastır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması anında jonksiyon arızasına neden olabilir.
• İleri Akım (I_F):10 mA (Sürekli).
• Tepe İleri Akım (I_FP):100 mA (Görev Döngüsü 1/10 @ 1 kHz). Bu, daha yüksek akımın kısa darbelerine izin vererek, çoklama veya daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için kullanışlıdır.
• Güç Dağılımı (P_d):40 mW. Bu, paketin termal sınırlarını aşmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):İnsan Vücudu Modeli (HBM) 150 V. Bu, ESD'ye karşı orta derecede hassasiyeti gösterir ve ESD korumalı bir ortamda uygun işlem prosedürlerini gerektirir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C. Bu geniş aralık, otomotiv ve endüstriyel ortamlar için uygundur.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +90°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (T_a= 25°C)

Bu parametreler standart test koşullarında ölçülür ve cihazın performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_v):45.0 mcd (Min), 112.0 mcd (Max) I_F= 5 mA'de. Tipik değer belirtilmemiştir, bu da performansın sınıflandırma sistemi aracılığıyla yönetildiğini gösterir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):110 derece (Tipik). Bu geniş görüş açısı, dağınık sarı reçine paketin karakteristiğidir ve geniş, eşit ışık dağılımı sağlar.
• İleri Gerilim (V_F):2.70 V (Min), 3.40 V (Max) I_F= 5 mA'de. Her sınıf için ±0.05V'luk sıkı tolerans, üretim partileri boyunca tutarlı gerilim düşüşü sağlar.
• Ters Akım (I_R):50 μA (Max) V_R= 5 V'da. Bu parametre yalnızca test amaçlıdır; cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, nihai kullanıcı için tutarlılığı garanti etmek amacıyla temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların bir dizide tek tip görünüm için sıkıca gruplanmış özelliklere sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 5 mA'de ölçülen ışık şiddetine göre dört sınıfa (P1, P2, Q1, Q2) ayrılır. Sınıflar minimum 45.0 mcd (P1) ile maksimum 112.0 mcd (Q2) arasında değişir. Her sınıf içinde ±%11 tolerans uygulanır. Tek tip parlaklık gerektiren uygulamalar için tek bir sınıftan seçim yapmak çok önemlidir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, 2.70-2.80V (Kod 34) ile 3.30-3.40V (Kod 40) arasında değişen, her biri 0.1V kapsayan yedi kategoriye (Sınıf Kodları 34 ila 40) ayrılır. Sınıf başına ±0.05V tolerans, LED'ler ortak bir akım sınırlama direnci ile paralel sürüldüğünde öngörülebilir akım çekimi sağlar.

3.3 Renk Koordinatı Sınıflandırması

Saf Beyaz ışık, CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatları ile tanımlanır. Veri sayfası, her biri (x, y) koordinat çiftlerinden oluşan bir dörtgenle tanımlanan dört sınıf (1-4) belirtir. Bu koordinatlar için tolerans ±0.01'dir. Bu sınıflandırma, renk eşleştirmenin önemli olduğu arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için hayati olan renk tutarlılığını sağlar.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

4.1 Paket Boyutları

LED, yaklaşık 2.0mm uzunluk, 1.25mm genişlik ve 0.8mm yükseklikte (aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) standart bir SMD paketine uyar. Paket çizimi, doğru PCB yönlendirmesi için gerekli olan katot işaretini açıkça gösterir. Uygun lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen pad deseni (footprint) sağlanır.

4.2 Polarite Tanımlama

Doğru polarite kritiktir. Paket, belirgin bir katot işaretine sahiptir. Veri sayfası bu tanımlamayı gösteren detaylı bir diyagram içerir. LED'i ters polaritede takmak ışık vermesini engeller ve 5V'luk mutlak maksimum ters gerilim uygulamak cihaza zarar verebilir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Montaj sürecinde termal veya mekanik hasarı önlemek için bu kılavuzlara uyulması zorunludur.

5.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen, kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme süreçleriyle uyumludur. Belirtilen sıcaklık profili kritiktir:

• Ön Isıtma:150-200°C, 60-120 saniye.
• Sıvı Üstü Süresi (217°C):60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C, 10 saniyeden fazla tutulmamalı.
• Isıtma Hızı:Maksimum 6°C/saniye.
• 255°C Üstü Süre:Maksimum 30 saniye.
• Soğutma Hızı:Maksimum 3°C/saniye.

Aynı bileşen üzerinde reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır.

5.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır. Lehimleme havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her terminal için temas süresi 3 saniyeyi geçmemelidir. Düşük kapasiteli bir havya (≤25W) önerilir. Her terminali lehimledikten sonra soğuması için en az 2 saniyelik bir aralık gözetilmelidir.

5.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, nem geçirmez bariyer torbalarında nem alıcı ile paketlenmiştir.

• Açmadan Önce:≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın.
• Açtıktan Sonra (Kullanım Ömrü):≤30°C ve ≤%60 RH'de 168 saat (7 gün).
• Kurutma:Kullanım ömrü aşılırsa veya nem alıcı nem girişini gösteriyorsa, kullanmadan önce 60 ±5°C'de 24 saat kurutun.

Bileşenler montaja hazır olana kadar nem geçirmez torbayı açmayın.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

6.1 Standart Paketleme

LED'ler, 7 inç çapında makaralar üzerinde 8mm taşıyıcı bantta tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Taşıyıcı bant ve makara boyutları, otomatik işleme ve pick-and-place makinelerinin kurulumunu kolaylaştırmak için veri sayfasında belirtilmiştir.

6.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için kritik bilgiler içerir:

• CPN:Müşteri Ürün Numarası.
• P/N:Üretici Ürün Numarası (örn., 12-21C/T3D-CP1Q2B12Y/2C).
• QTY:Paketleme Miktarı.
• CAT:Işık Şiddeti Sıralaması (Sınıf Kodu: P1, P2, Q1, Q2).
• HUE:Renklilik Koordinatları & Baskın Dalga Boyu Sıralaması (Sınıf Kodu: 1, 2, 3, 4).
• REF:İleri Gerilim Sıralaması (Sınıf Kodu: 34 ila 40).
• LOT No:İzlenebilirlik için Üretim Parti Numarası.

7. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler

7.1 Akım Sınırlama Zorunludur

LED'ler akım kontrollü cihazlardır.Harici bir akım sınırlayıcı direnç kesinlikle gereklidir.İleri gerilim negatif bir sıcaklık katsayısına ve bir üretim yayılımına sahiptir (sınıflandırmada görüldüğü gibi). Seri direnç kullanılmazsa, besleme gerilimindeki hafif bir artış veya sıcaklığa bağlı V_Fdüşüşü, ileri akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_supply- V_F) / I_F, burada I_Fistenen çalışma akımıdır (örn., 5mA).

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 40mW), özellikle yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında uzun ömür için PCB üzerinde uygun termal tasarım hala önemlidir. LED'in termal yoluna (genellikle katot) bağlı PCB bakır padinin, bir soğutucu görevi görmesi için yeterli boyutta olduğundan ve mümkünse daha büyük bakır katmanlara bağlandığından emin olun.

7.3 ESD Koruması

\p

150V (HBM) ESD derecesiyle, bu cihazlar hassastır. İşleme, depolama ve montaj boyunca ESD kontrol önlemleri uygulayın. Bu, topraklanmış çalışma istasyonları, bileklikler ve iletken kapların kullanımını içerir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Daha büyük, delikli LED'lere kıyasla, 12-21C boyut ve ağırlıkta büyük bir azalma sunarak modern minyatür tasarımları mümkün kılar. Dağınık sarı reçine tarafından sağlanan geniş 110 derecelik görüş açısı, daha dar ışın demetlerine sahip şeffaf reçine paketlere kıyasla daha tek tip ışık yayılımı sağlayarak, alan aydınlatması ve arka aydınlatma için üstün kılar. Yoğunluk, gerilim ve renk için kapsamlı sınıflandırma sistemi, görsel tekdüzeliğin en önemli olduğu profesyonel uygulamalar için gerekli olan bir tutarlılık seviyesi sağlar ve onu sınıflandırılmamış veya gevşek sınıflandırılmış ticari LED'lerden ayırır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

9.1 Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

No.Bu, "Kullanım İçin Önlemler" bölümünde açıkça uyarılmıştır. LED, gerilim değişikliklerine karşı oldukça hassastır. Doğrudan bir gerilim kaynağından, düzenlenmiş olsa bile çalıştırmak, aşırı akım nedeniyle büyük olasılıkla anında arızaya neden olur.

9.2 P1, Q2 vb. sınıflar arasındaki fark nedir?

Bunlar ışık şiddeti sınıflarıdır. 5mA'de test edildiğinde, P1 en düşük parlaklık grubunu (45.0-57.0 mcd), Q2 ise en yüksek parlaklık grubunu (90.0-112.0 mcd) temsil eder. Bir dizide tutarlı görünüm için, tüm LED'ler aynı ışık şiddeti sınıfından olmalıdır.

9.3 Bu bileşeni kaç kez reflow lehimleyebilirim?

Veri sayfası, reflow lehimlemeniniki kezden fazla yapılmaması gerektiğini belirtir. Her reflow döngüsü bileşeni termal strese maruz bırakır ve iki döngüyü aşmak, iç tel bağlantılarını veya epoksi reçineyi tehlikeye atabilir.

9.4 Torba bir haftadır açık. LED'leri hala kullanabilir miyim?

Muhtemelen, ancak önce kurutma gerektirirler. Açıldıktan sonraki kullanım ömrü, belirtilen koşullar altında 168 saattir (7 gün). Bu süre aşılırsa, sonraki lehimleme sırasında emilen nemi uzaklaştırmak ve "patlamış mısır" veya katman ayrılmasını önlemek için kurutma prosedürünü (60 ±5°C'de 24 saat) uygulamalısınız.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Arka aydınlatmalı membran anahtar paneli tasarımı.Bir tasarımcı, ikonların eşit arka aydınlatması için 20 beyaz LED'e ihtiyaç duyar. Şunları yaparlar:

1. Sınıf Seçimi:Tek tip parlaklık ve renk sağlamak için tüm LED'leri aynı Işık Şiddeti sınıfından (örn., Q1) ve Renklilik sınıfından (örn., 2) seçin.
2. Direnç Hesaplama:5V besleme ve nominal V_F= 3.0V (Sınıf 36'dan), hedef I_F= 5mA kullanarak. R = (5V - 3.0V) / 0.005A = 400Ω. Standart 390Ω veya 430Ω direnç uygun olacaktır.
3. PCB Yerleşimi:Veri sayfasından önerilen pad desenini kullanın. Katot padini, küçük bir soğutma için biraz daha büyük bir bakır alana bağlayın.
4. Montaj:Bileşenleri hazır olana kadar kapalı torbada tutun. Belirtilen kurşunsuz reflow profilini kullanın. Mümkünse el lehimlemesinden kaçının.
5. Test:Partiden bir örneğin ileri gerilimini ve ışık çıkışını doğrulayarak seçilen sınıfla uyumlu olduğunu onaylayın.

Bu süreç, güvenilir, profesyonel sınıf bir sonuç sağlar.

11. Çalışma Prensibi

12-21C LED, bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip temel alır. Diyotun jonksiyon potansiyelini (V_F) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Bunların yeniden birleşimi, fotonlar şeklinde enerji açığa çıkarır; bu sürece elektrolüminesans denir. InGaN katmanlarının spesifik bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu belirleyerek belirtilen "Saf Beyaz" spektrumunu üretir. Sarı dağınık reçine kapsülleyici, çipi korumak, ışık çıkışını geniş bir görüş açısına şekillendirmek ve fosfor içerebilir (bu "Saf Beyaz" tipi için açıkça belirtilmese de, beyaz LED'lerin genellikle sarı fosforlu bir mavi çip kullanması yaygındır).

12. Sektör Trendleri ve Bağlam

12-21C, LED teknolojisindeki temel trendleri örnekler: amansız küçültme, artan verimlilik (küçük bir paketten daha yüksek ışık şiddeti) ve SMD paketleme ve bant-makara tedariki yoluyla geliştirilmiş üretilebilirlik. Çevresel uyumluluğa (RoHS, Halojensiz) odaklanma, daha geniş endüstri ve düzenleyici talepleri yansıtır. Detaylı sınıflandırma sistemi, seri üretim elektroniklerinde öngörülebilir, tutarlı performans ihtiyacını vurgular. Bu ürün kategorisindeki gelecek evrim, muhtemelen ışık verimliliğini daha da artırmaya (mA başına daha fazla ışık), beyaz LED'ler için renksel geriverim indeksini (CRI) iyileştirmeye ve belki de daha akıllı, daha işlevsel aydınlatma çözümleri için sürücü devrelerini veya birden fazla çipi benzer boyutlu paketlere entegre etmeye odaklanacaktır.