SMD LED 22-21/GHC-YR1S2/2C Veri Sayfası - Parlak Yeşil - 2.2x2.1mm - 3.3V - 20mA - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

22-21/GHC-YR1S2/2C, modern ve kompakt elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı (SMD) LED'dir. Bu parlak yeşil LED, InGaN çip teknolojisi kullanılarak üretilmiş ve su berraklığında reçine ile kapsüllenmiştir. Temel avantajı, mini boyutundan kaynaklanır; bu özellik baskılı devre kartı (PCB) boyutunda önemli azalmalar sağlar, daha yüksek bileşen paketleme yoğunluğuna izin verir ve son kullanıcı ekipmanlarının genel küçülmesine katkıda bulunur. Paketin hafif yapısı, ayrıca taşınabilir ve alan kısıtlı uygulamalar için ideal kılar.

The product is fully compliant with contemporary environmental and manufacturing standards. It is lead-free (Pb-free), adheres to the RoHS directive, complies with EU REACH regulations, and meets halogen-free requirements (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). It is supplied in industry-standard 8mm tape on 7-inch diameter reels, making it fully compatible with automated pick-and-place assembly equipment and suitable for both infrared and vapor phase reflow soldering processes.

2. Teknik Özellikler

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garanti edilmez ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R): 5 V
• Sürekli İleri Akım (I_F): 25 mA
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 100 mA (Görev Döngüsü 1/10 @ 1 kHz)
• Güç Harcaması (P_d): 95 mW
• Electrostatic Discharge (ESD) Human Body Model (HBM): 150 V
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr): -40 °C ila +85 °C
• Depolama Sıcaklık Aralığı (T_stg): -40 °C ila +90 °C
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol): Reflow: Maksimum 10 saniye 260 °C; El Lehimleme: Maksimum 3 saniye 350 °C.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25 °C ortam sıcaklığında (T_a) ve 20 mA standart ileri akımda (I_F) ölçülmüştür. LED'in tipik performansını tanımlarlar.

• Işık Şiddeti (I_v): Minimum 112 mcd, Tipik değer belirtilmemiş, Maksimum 285 mcd. Tolerans: ±11%.
• Görüş Açısı (2θ)_1/2): 130 derece (tipik).
• Tepe Dalga Boyu (λ_p): 518 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): Minimum 520 nm, Maksimum 535 nm. Tolerans: ±1 nm.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): 35 nm (tipik).
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): Minimum 2.7 V, Tipik 3.3 V, Maksimum 3.7 V, I_F=20mA.
• Ters Yönlü Akım (I_R): V=5V'de Maksimum 50 μA._R=5V.

3. Binning System

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ışık şiddeti ve baskın dalga boyuna göre gruplara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Gruplandırması

LED'ler, I = 20 mA'de ölçülen dört şiddet seviyesine (R1, R2, S1, S2) ayrılır._F = 20 mA.

• R1: 112 mcd ila 140 mcd
• R2: 140 mcd'den 180 mcd'ye
• S1: 180 mcd'den 225 mcd'ye
• S2: 225 mcd ila 285 mcd

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

LED'ler, I akımında ölçülen üç dalga boyu sınıfına (X, Y, Z) ayrılır._F = 20 mA.

• X: 520 nm ila 525 nm
• Y: 525 nm'den 530 nm'ye
• Z: 530 nm'den 535 nm'ye

4. Performance Curve Analysis

Veri sayfası, devre tasarımı ve termal yönetim için çok önemli olan birkaç karakteristik eğri sağlar. Bu grafikler, değişen koşullar altında temel parametreler arasındaki ilişkiyi gösterir.

• Relative Luminous Intensity vs. Ambient Temperature: Bu eğri, eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını göstermektedir. Tasarımcılar, yüksek sıcaklık ortamlarında bu güç azaltmasını hesaba katmalıdır.
• Göreceli Işık Şiddeti - İleri Yön Akımı: Bu grafik, sürücü akımı ile ışık çıkışı arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi göstermektedir. Önerilen akımın üzerinde çalışmak, verimliliğin azalmasına ve hızlanmış yaşlanmaya yol açar.
• İleri Yön Gerilimi - İleri Yön Akımı: IV eğrisi, uygun akım sınırlama direncini seçmek için gereklidir. Tipik V_F 20mA'de 3.3V, önemli bir tasarım parametresidir.
• İleri Akım vs. Ortam Sıcaklığı: Bu düşürme eğrisi, güç dağılımı limitleri dahilinde kalmak için ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum ileri akımı göstermektedir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Dış Ölçüleri

22-21 SMD LED, kompakt dikdörtgen bir pakete sahiptir. Nominal boyutlar uzunlukta 2.2 mm ve genişlikte 2.1 mm olup, yükseklik tipik olarak yaklaşık 1.0-1.2 mm'dir (kesin yükseklik boyut çiziminden teyit edilmelidir). Paket, alt kısımda iki anot/katot terminali içerir. Belirtilmeyen tüm toleranslar ±0.1 mm'dir. PCB tasarımı için önerilen bir pad düzeni sağlanmıştır, ancak mühendislerin kendi spesifik montaj süreçleri ve termal gereksinimlerine göre bunu değiştirmeleri önerilir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak, genellikle yeşil bir nokta, pakette bir çentik veya pahlı bir köşe ile işaretlenir. Montaj sırasında ters polarite hasarını önlemek için doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kuralları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) bir reflow profili önerilir:

• Ön ısıtma: 60–120 saniye boyunca 150–200°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Geçen Süre (217°C): 60–150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C, en fazla 10 saniye süreyle.
• Isıtma Hızı: Maksimum 6°C/saniye.
• 255°C Üzeri Süre: Maksimum 30 saniye.
• Soğutma Hızı: Maksimum 3°C/saniye.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, son derece dikkatli olunmalıdır. Lehim havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her bir terminalle temas süresi 3 saniyeyi geçmemelidir. Düşük güçlü bir havya (≤25W) kullanın ve her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın. Isıtma sırasında LED gövdesine mekanik stres uygulamaktan kaçının.

6.3 Depolama ve Taşıma

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

• Açmadan Önce: ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın.
• Açıldıktan Sonra (Raf Ömrü): ≤30°C ve ≤%60 BA'da 1 yıl. Kullanılmayan parçalar nem geçirmez torbada yeniden mühürlenmelidir.
• Tavlama: Kurutucu indikatör rengini değiştirirse veya depolama süresi aşılırsa, kullanmadan önce 60 ±5 °C'de 24 saat boyunca ısıtın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Ürün, 8 mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant içinde, standart 7 inç (178 mm) çapında bir makaraya sarılı olarak tedarik edilir. Her makarada 2000 adet bulunur. Otomatik besleyicilerle uyumluluk için detaylı makara ve taşıyıcı bant ölçüleri sağlanmıştır.

7.2 Etiket Bilgisi

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgileri içerir:

• CPN: Müşteri Ürün Numarası
• P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 22-21/GHC-YR1S2/2C)
• Miktar: Paketleme Miktarı
• Kategori: Işık Şiddeti Derecesi (örn., S2)
• HUE: Kromatiklik/Baskın Dalga Boyu Derecesi (örn., Y)
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sıralaması
• LOT No: Üretim Parti Numarası

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulamalar

Bu LED, geniş bir düşük güçlü gösterge ve arka aydınlatma işlevleri yelpazesi için uygundur:

• Telekomünikasyon: Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Tüketici Elektroniği: Küçük LCD paneller için düz arka aydınlatma, kontrol panellerindeki anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma.
• Genel Amaçlı Gösterge: Çeşitli elektronik cihazlarda güç durumu, mod göstergesi ve diğer görsel geri bildirimler.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

Akım Sınırlama Zorunludur: LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlama direnci kullanılmalıdır. İleri voltaj negatif bir sıcaklık katsayısına ve dar bir tolerans aralığına sahiptir. Besleme voltajındaki hafif bir artış, uygun şekilde sınırlanmazsa, ileri akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_tedarik - V_F) / I_F. Her zaman maksimum V kullanın_F muhafazakâr bir tasarım için veri sayfasından.

Termal Yönetim: Güç dağılımı düşük olsa da, LED pedlerinin etrafında yeterli PCB bakır alanı sağlamak, özellikle yüksek ortam sıcaklığı koşullarında, ısının dağılmasına, ışık çıktısının korunmasına ve ömrün uzamasına yardımcı olur.

ESD Koruması: 150V HBM için derecelendirilmiş olsa da, montaj ve taşıma sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.

8.3 Uygulama Kısıtlamaları

Bu bileşen, ticari ve genel endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Askeri/uzay donanımı, otomotiv güvenlik sistemleri (örneğin hava yastıkları, frenleme) veya yaşam destek tıbbi ekipmanı gibi yüksek güvenilirlik veya güvenlik açısından kritik sistemlerde kullanım için özel olarak nitelendirilmemiş veya garanti edilmemiştir. Bu tür uygulamalar için uygun niteliklere ve güvenilirlik verilerine sahip bileşenler temin edilmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma

22-21 paketi, küçültme ve kullanım kolaylığı arasında bir dengeyi temsil eder. Daha büyük bacaklı LED'lerle (örneğin, 3mm veya 5mm) karşılaştırıldığında, önemli ölçüde daha küçük bir kaplama alanı sunar ve otomatik montaja uygundur. Daha küçük çip ölçekli paketlerle (CSP) karşılaştırıldığında, standart SMT prosesleri için daha iyi kullanım özellikleri sağlar ve kalıplanmış lensi sayesinde genellikle daha belirgin bir görüş açısına sahiptir. InGaN teknolojisi ile elde edilen parlak yeşil renk, GaP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi renk doygunluğu sunarak, canlı gösterge uygulamaları için ideal kılar.

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 dalga boyudur. λ_d renk belirtimi için daha alakalıdır.

S: Güç kaynağım tam olarak 3.3V ise bu LED'i dirençsiz sürebilir miyim?
A: Hayır. Bu son derece tehlikelidir. İleri voltaj birimden birime değişir (2.7V ila 3.7V) ve sıcaklıkla birlikte düşer. 3.3V'luk bir besleme, düşük V_F, hızlı bir şekilde arızalanmasına yol açabilir. Daima bir seri direnç kullanın.

Q: Sipariş verirken kutu kodlarını (örn. S2/Y) nasıl yorumlamalıyım?
A> The bin code specifies the performance grade. \"S2/Y\" means the LED is from the highest luminous intensity bin (225-285 mcd) and the middle dominant wavelength bin (525-530 nm). Specifying bins allows for tighter consistency in your product's appearance.

Q: Lehimden sonra temizlik gerekli midir?
A: Su berraklığındaki reçine genellikle yaygın temizleme çözücülerine dayanıklıdır, ancak uyumluluk doğrulanmalıdır. İç tel bağlantılarına zarar verebileceğinden ultrasonik temizlemeden kaçının.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Taşınabilir Bir Cihaz için Durum Göstergesi Tasarımı
Bir tasarımcı, kompakt bir Bluetooth hoparlör oluşturuyor. Parlak, güvenilir bir açık göstergesi gerekiyor. Küçük boyutu ve yüksek görünürlüğü nedeniyle 22-21 parlak yeşil LED seçildi.
Tasarım Adımları:
Cihaz, 5V USB güç hattı kullanır.
Hedef ileri akım (I_F), parlaklık ve güç tüketimi dengesi için 15 mA olarak ayarlanmıştır.
Maksimum V_F değeri olan 3.7V, muhafazakar bir tasarım için kullanılır: R = (5V - 3.7V) / 0.015A = 86.7 Ω. En yakın standart değer olan 91 Ω seçilmiştir.
4. Dirençteki güç: P = I²R = (0.015)² * 91 = 0.0205 W. Standart 1/10W veya 1/8W direnç yeterlidir.
5. PCB düzeni, ısı dağılımı için küçük bir toprak katmanına bağlı mütevazı termal rahatlatma pedlerini içerir.
6. BOM, tüm üretim birimlerinde tutarlı parlak yeşil rengi sağlamak için LED'i "S1/Y" bin koduyla belirtir.
Bu yaklaşım, ürünün estetik ve işlevsel gereksinimlerini karşılayan sağlam ve uzun ömürlü bir gösterge sağlar.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir yarı iletken fotonik cihazdır. İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) çipine dayanır. Diyotun eklem potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla n-tipi ve p-tipi yarı iletken katmanlardan aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde salar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, 518-535 nm civarında parlak yeşil. Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülü, çipi korur, ışık çıktısını 130 derecelik bir görüş açısına şekillendiren bir mercek görevi görür ve fosforlar veya difüzörler içerebilir (ancak bu tek renkli tip için büyük olasılıkla şeffaftır).

13. Teknoloji Trendleri

22-21 paketi, optoelektronikte küçülme, verimlilik artışı ve üretilebilirliğin iyileştirilmesine yönelik uzun vadeli bir endüstri trendinin parçasıdır. Yeşil LED'ler için InGaN malzemelerinin kullanımı, daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk kararlılığı sunarak eski teknolojilere kıyasla önemli bir ilerlemeyi temsil etmektedir. Bu cihaz sınıfındaki gelecek gelişmeler, ışık etkinliğinin (lümen/vat) daha da artırılması, daha geniş spektrum uygulamaları için renksel geriverim iyileştirilmesi ve daha yüksek sıcaklık ve nem koşullarında güvenilirliğin artırılmasına odaklanabilir. Halojensiz ve çevre dostu malzemelere yönelik talep, güçlü bir düzenleyici ve pazar etkisi olmaya devam edecektir. Karartma ve renk kontrolü için akıllı sürücülerle entegrasyon da büyüyen bir alandır, ancak bu genellikle ayrık LED paketinin içinde değil, sistem seviyesinde uygulanır.