SMD LED 19-217/S2C-AL1M2VY/3T Veri Sayfası - Parlak Turuncu - 5mA - 1.7-2.2V - İngilizce Teknik Belge

1. Ürüne Genel Bakış

19-217/S2C-AL1M2VY/3T, güvenilir, kompakt ve verimli gösterge aydınlatması gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, parlak turuncu bir ışık çıktısı üretmek için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanır. Temel tasarım hedefleri, küçültme, otomatik montaj süreçleriyle uyumluluk ve katı çevresel ve güvenlik standartlarına uyumdur.

Bu LED'in temel avantajları, SMD paketinden kaynaklanmaktadır. Geleneksel lead-frame tipi LED'lerden önemli ölçüde daha küçüktür ve baskılı devre kartlarında (PCB) daha yüksek bileşen yoğunluğuna olanak tanır. Bu, genel kart boyutunun küçülmesine, depolama alanı ihtiyacının en aza indirilmesine ve nihayetinde daha küçük ve daha hafif son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. Paketin hafif yapısı, özellikle alan ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için uygun kılar.

Bu ürünün hedef pazarı geniştir; genel elektronik, tüketici cihazları ve endüstriyel ekipmanları kapsar. Standart yüzey montaj teknolojisi (SMT) hatları kullanılarak entegre edilebilen, güvenilir, RoHS uyumlu ve halojensiz bir turuncu gösterge çözümü arayan tasarımcıların ihtiyaçlarını karşılamak üzere tasarlanmıştır.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Elektro-Optik Karakteristikler

Elektro-optik performans, 25°C ortam sıcaklığı (Ta) ve 5mA ileri akım (IF) standart test koşulunda belirtilmiştir. Temel parametreler, ışık çıktısını ve renk kalitesini tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv): İnsan gözünün hassasiyeti için ayarlanmış ışıma gücü. Tipik değer tek bir sayı olarak belirtilmemiştir; bunun yerine ürün, minimum değerleri 11.5 mcd ile 22.5 mcd arasında değişen gruplara (L1, L2, M1, M2) ayrılır. En yüksek grup (M2) için maksimum değer 28.5 mcd'dir. Işık şiddeti için ±%11 tolerans uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2): Bu, ışık şiddetinin 0 derece (eksen üzeri) değerinin yarısı olduğu açıdır. Bu LED, 120 derecelik çok geniş bir görüş açısına sahiptir ve ışığın geniş bir bakış açısı aralığından görülebilmesinin gerektiği uygulamalar için uygundur.
• Tepe Dalga Boyu (λp): Spektral yayılımın maksimum olduğu dalga boyudur. Tipik değer 611 nanometredir (nm) ve bu onu görünür spektrumun turuncu bölgesine kesin olarak yerleştirir.
• Baskın Dalga Boyu (λd): Bu, insan gözünün ışığın rengi olarak algıladığı tek dalga boyudur. 600.5 nm ile 612.5 nm arasında değişir ve ±1 nm'lik sıkı bir toleransa sahiptir. Baskın dalga boyu ayrıca gruplara (D8'den D11'e) ayrılmıştır.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): Yayılan spektrumun maksimum gücünün yarısındaki genişliğidir. Tipik değer 17 nm'dir ve bu, AlGaInP teknolojisinin nispeten saf renk yayılım karakteristiğini gösterir.

2.2 Elektriksel Parametreler

Elektriksel özellikler, güvenilir performans için çalışma sınırlarını ve koşullarını tanımlar.

• İleri Yön Gerilimi (VF): LED'in belirtilen akımda çalışırken üzerindeki gerilim düşümü. IF=5mA'de, minimum 1.70V ile maksimum 2.20V arasında değişir ve toleransı ±0.05V'dir. Bu düşük ileri yön gerilimi, düşük güçlü ve pil ile çalışan cihazlar için avantajlıdır. Gerilim ayrıca sınıflandırılmıştır (kodlar 19'dan 23'e).
• Ters Yön Gerilimi (VR): Cihaza zarar vermeden ters yönde uygulanabilecek maksimum gerilim. Mutlak maksimum değer 5V'dur.
• Ters Yön Akımı (IR): Maksimum ters gerilim (5V) uygulandığında oluşan sızıntı akımı. Maksimum değeri 10 µA'dır.
• İleri Yön Akımı (IF): Önerilen sürekli çalışma akımı 25 mA'dır.
• Tepe İleri Akım (IFP): Darbe çalışmasında (görev döngüsü 1/10, 1 kHz'de), LED 60 mA'ya kadar tepe akımını kaldırabilir.

2.3 Termal ve Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği çevresel ve stres sınırlarını tanımlar.

• Güç Harcaması (Pd): İzin verilen maksimum güç harcaması 60 mW'dır.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr): Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg): Çalışma dışı depolama için sıcaklık aralığı -40°C ila +90°C'dir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD): Cihaz, ESD kontrollü bir ortamda işleme yapmak için standart bir koruma seviyesi olan Human Body Model (HBM) kullanılarak 2000V'ye dayanabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı: Paket, hem reflow hem de el lehimlemeye uyumludur.
  • Reflow Lehimleme: Maksimum 260°C tepe sıcaklığı, en fazla 10 saniye.
  • El Lehimleme: İki ucu sıcaklığı maksimum 350°C, her terminal için en fazla 3 saniye.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre gruplara (bin) ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, 5mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört gruba (L1, L2, M1, M2) ayrılır. Bu, öngörülebilir performansı korurken farklı parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için seçim yapılmasını sağlar.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

Renk (ton), her biri 600.5nm'den 612.5nm'ye kadar 3nm'lik bir aralığı kapsayan dört dalga boyu sınıfı (D8, D9, D10, D11) aracılığıyla sıkı bir şekilde kontrol edilir. Bu, bir montajdaki birden fazla birim arasında görsel renk tutarlılığını sağlar.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Binning

İleri gerilim, her biri 1.70V ile 2.20V arasında 0.1V'lik bir aralığı kapsayan beş sınıfa (19'dan 23'e) ayrılır. Bu, özellikle gerilim düşümünün sorun olabileceği büyük dizilerde, güç kaynağı tasarımını ve akım sınırlama direnci hesaplamalarını hassas bir şekilde yönetmesi gereken tasarımcılar için oldukça faydalıdır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, bunların anlamları standart LED davranışı ve sağlanan parametreler temelinde açıklanabilir.

The Akım vs. Gerilim (I-V) Eğrisi bir diyot için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. Belirtilen ileri gerilim aralığı (5mA'de 1.7-2.2V) bu eğrinin "diz" noktasını işaret eder. 5mA'nin önemli ölçüde üzerinde çalışmak, üstel eğri boyunca yukarı hareket ederek daha yüksek bir ileri gerilim gerektirecektir. Bu, voltajdaki küçük bir artışın, büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olabileceğinden, bir akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanmanın önemini vurgular.

The Işık Şiddeti vs. İleri Akım (L-I) Eğrisi genellikle bir aralıkta doğrusaldır. Maksimum sürekli akımda (25mA) çalışmak, test akımı olan 5mA'ye kıyasla önemli ölçüde daha yüksek ışık çıkışı üretir, ancak aynı zamanda güç dağılımını ve eklem sıcaklığını da artırır; bu da uygun PCB termal tasarımı ile yönetilmelidir.

The Sıcaklık Bağımlılığı özellikleri kritiktir. AlGaInP LED'ler için, ışık şiddeti tipik olarak eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Kesin güç azaltma eğrisi sağlanmamış olsa da, geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) cihazın sağlamlığını doğrular. Tasarımcılar, yüksek sıcaklık ortamlarındaki şiddet düşüşünü hesaba katmalıdır. İleri gerilim aynı zamanda negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani sıcaklık yükseldikçe hafifçe azalır.

The Spektral Dağılım Eğri, tipik olarak 611 nm civarında merkezlenmiş, tek ve nispeten dar bir tepe noktası gösterecektir; 17 nm bant genişliği ise genişliğini tanımlar. Bu, çıktının monokromatik doğasını doğrular ve belirli, doygun bir turuncu renk gerektiren uygulamalar için uygundur.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

19-217 LED, standart bir SMD paketinde gelir. Veri sayfası içindeki detaylı bir çizimde kesin boyutlar sağlanmıştır; aksi belirtilmedikçe standart toleranslar ±0.1mm'dir. Temel mekanik özellikler şunları içerir:

• Paket Dış Hatları: Çizim, LED gövdesinin uzunluğunu, genişliğini ve yüksekliğini, ayrıca lehimlenebilir terminallerin (pedlerin) boyutlarını ve aralıklarını belirtir.
• Ped Tasarımı: PCB üzerindeki ayak izi, uygun lehimleme, mekanik stabilite ve potansiyel olarak bir miktar ısı dağılımını sağlamak için önerilen ped düzeniyle eşleşmelidir.
• Polarite Tanımlama: Veri sayfası çizimi, anot ve katot terminallerini açıkça göstermektedir. Doğru polarite, cihazın çalışması için esastır. Genellikle, katodu belirtmek için bir pad farklı şekilde işaretlenmiş veya şekillendirilmiş olabilir (örneğin, LED paketinin kendisinde bir çentik veya pahlı köşe).
• Malzeme: Lens (reçine) rengi "Su Berraklığında" olarak belirtilmiştir, yani turuncu ışık, geniş 120 derecelik görüş açısına katkıda bulunan şeffaf bir kapsülant aracılığıyla yayılır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Güvenilirlik için uygun taşıma ve lehimleme çok önemlidir. LED, otomatik seç-ve-yerleştir ekipmanlarıyla uyumlu, neme dayanıklı paketlemede (şerit üzerinde makara) tedarik edilir.

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz (Pb-free) bir reflow lehimleme profili önerilir. Profil şunları içerir:

• Ön Isıtma: Ortam sıcaklığından 150-200°C'ye 60-120 saniye içinde yükseltin.
• Bekletme/Ergime: Sıvılaşma sıcaklığının (217°C) üzerindeki süre 60-150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 255°C veya üzerindeki süre maksimum 30 saniye ile sınırlandırılmalıdır.
• Soğutma: Maksimum soğutma hızı saniyede 6°C olmalıdır.

Kritik Not: Termal stres hasarından kaçınmak için aynı LED montajı üzerinde iki defadan fazla ergime lehimleme işlemi yapılmamalıdır.

6.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bileşenler, nem bariyerli bir torba içinde desikan ile paketlenmiştir.

• Açmadan Önce: ≤30°C sıcaklıkta ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın.
• Açtıktan Sonra: "Zemin ömrü" (bileşenlerin fabrika ortam havasına maruz kalabileceği süre) ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında 1 yıldır. Kullanılmayan parçalar nem geçirmez ambalajda yeniden mühürlenmelidir.
• Kurutma: Desikan doygunluğu gösteriyorsa veya depolama süresi aşılmışsa, lehimleme sırasında "patlamış mısır" çatlamasını önlemek için reflow öncesinde 60±5°C'de 24 saat kurutma gereklidir.

6.3 El Lehimleme ve Yeniden İşleme

El ile lehimleme gerekliyse:

• Uç sıcaklığı ≤350°C olan bir lehim havya kullanın.
• Her terminal için temas süresini ≤3 saniye ile sınırlayın.
• Güç derecesi ≤25W olan bir havya kullanın.
• Her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.

Yeniden işleme kesinlikle tavsiye edilmez. Kesinlikle kaçınılmazsa, mekanik stres uygulamadan her iki terminali aynı anda ısıtmak ve bileşeni kaldırmak için özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalıdır. Herhangi bir yeniden işleme sonrasında LED karakteristikleri üzerindeki etki doğrulanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart sevkiyat paketi, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm genişliğinde bir taşıyıcı şerittir. Her makarada 3000 adet bulunur.

Makara ve taşıyıcı şerit, otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için veri sayfası çizimlerinde belirtilen belirli boyutlara sahiptir.

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

• CPN: Müşteri Ürün Numarası (atanmışsa).
• P/N: Üretici parça numarası (19-217/S2C-AL1M2VY/3T).
• MİKTAR: Paketleme miktarı (3000 adet/makara).
• KAT: Işık Şiddeti sınıf kodu (örn., L1, M2).
• RENK TONU: Baskın Dalga Boyu sınıf kodu (örn., D9, D11).
• REF: İleri Voltaj kutu kodu (örneğin, 20, 22).
• LOT No: İzlenebilirlik için üretim parti numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma: Geniş görüş açısının faydalı olduğu gösterge paneli ikonları, membran anahtarlar ve kontrol panelleri için arka aydınlatmada idealdir.
• Telecommunication Equipment: Telefonlarda, faks makinelerinde ve ağ donanımında durum göstergesi, mesaj bekleme ışığı veya tuş takımı arka aydınlatması olarak kullanılır.
• LCD Panel Arka Aydınlatması: Küçük monokrom LCD ekranlarda düz, kenardan aydınlatmalı arka aydınlatma veya belirli sembolleri aydınlatmak için kullanılabilir.
• Genel Gösterge Kullanımı: Çok çeşitli tüketici ve endüstriyel elektronik ürünlerde açma/kapama göstergeleri, mod seçiciler, alarm sinyalleri ve durum ışıkları.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

1. Akım Sınırlama Zorunludur: LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlama direnci kullanılmalıdır. İleri voltaj toleransa sahiptir ve negatif bir sıcaklık katsayısı vardır. Besleme voltajındaki hafif bir artış veya ısınmadan kaynaklanan VF'deki bir düşüş, uygun şekilde sınırlanmazsa büyük, yıkıcı bir akım dalgalanmasına neden olabilir. Direnç değeri (R) şu şekilde hesaplanır: R = (V_besleme - VF_LED) / I_istenen.
2. Termal Yönetim: Paket küçük olsa da, maksimum 60mW güç dağılımına uyulmalıdır. Yüksek akımlarda (örn. 25mA) çalışmak ısı üretir. PCB düzeni, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya birden fazla LED bir arada olduğunda, ısı emici görevi görmesi için LED pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamalıdır.
3. ESD Önlemleri: 2000V HBM için derecelendirilmiş olsa da, gizli hasarı önlemek için montaj ve taşıma sırasında standart ESD işlem prosedürlerine uyulmalıdır.
4. Optik Tasarım: 120 derecelik görüş açısı, çok geniş, dağınık bir yayılım deseni sağlar. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için harici bir lens veya ışık kılavuzu gerekli olabilir.
5. Darbe Çalışması için Dalga Formu: Darbe modunda tepe ileri akımı (60mA) kullanılıyorsa, görev döngüsünün %10'u aşmadığından ve frekansın belirtildiği gibi 1kHz olduğundan emin olun. Ortalama akım yine 25mA sürekli değeri dahilinde olmalıdır.

9. Uyumluluk ve Çevre Standartları

Bu ürün, piyasaya erişim için önemli bir avantaj olan temel küresel çevre ve güvenlik düzenlemelerini karşılayacak şekilde tasarlanmıştır.

• RoHS Uyumlu: Ürün, AB Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması direktifine göre kısıtlanmış tehlikeli maddeler içermez.
• Kurşunsuz: Lehim kaplamaları ve malzemeleri kurşun içermez.
• AB REACH Uyumluluğu: Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzin Verilmesi ve Kısıtlanması (REACH) yönetmeliğine uygundur.
• Halojensiz: Meets strict limits on bromine (Br) and chlorine (Cl) content: Br < 900 ppm, Cl < 900 ppm, and Br+Cl < 1500 ppm. This is important for reducing toxic emissions in case of fire.

10. Uygulama Kısıtlamaları ve Güvenilirlik Notu

Bu ürünün, bu veri sayfasında belirtildiği haliyle, ön görüşme yapılmaksızın yüksek güvenilirlik veya güvenlik açısından kritik uygulamalar için tasarlanmadığı açıkça belirtilmiştir. Bunlar şunları içerir:

• Askeri ve havacılık sistemleri.
• Otomotiv güvenlik veya emniyet sistemleri (örn. hava yastığı kontrolleri, fren lambaları).
• Tıbbi yaşam destek veya kritik teşhis ekipmanları.

Bu tür uygulamalar için, daha kapsamlı testler, daha geniş sıcaklık aralıkları ve daha uzun ömür garantileri içeren farklı ürün sınıfları gerekli olabilir. Spesifikasyon, tanımlı test koşulları altında LED'in bireysel bir bileşen olarak kalitesini ve performansını garanti eder. Ürünü bu belirtilen limitler dışında kullanmak bu garantiyi geçersiz kılar.

11. Teknik Prensip Tanıtımı

19-217 LED'i, bir substrat üzerinde büyütülmüş AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken malzemesine dayanır. İleri yönlü bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken eklemin aktif bölgesine enjekte olur. Bunların yeniden birleşimi, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde açığa çıkarır. AlGaInP alaşımının özel bileşimi, yasak enerji aralığını belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir. Bu durumda, bileşim turuncu spektrumunda (~611 nm) foton üretecek şekilde ayarlanmıştır. "Su berraklığındaki" epoksi reçine kapsül, yarı iletken çipi korur, ışık çıktısını şekillendirmek için bir mercek görevi görür (120 derecelik deseni elde eder) ve mekanik ve çevresel koruma sağlar. Yüzey montajlı paket, doğrudan PCB'ye lehimlenen ve delikli montaj ile tellere olan ihtiyacı ortadan kaldıran iki metal terminalden (anot ve katot) oluşur.

12. Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular

1. S: 5V besleme için hangi dirence ihtiyacım var? C: En kötü durum maksimum VF değeri 2.2V ve istenen akım 5mA kullanılarak: R = (5V - 2.2V) / 0.005A = 560 Ohm. Standart bir 560Ω direnç kullanıldığında, gerçek akım yaklaşık 5mA (eğer VF=2.2V ise) ile yaklaşık 5.9mA (eğer VF=1.7V ise) arasında değişecektir. 470Ω'luk bir direnç de yaygın olarak kullanılır, biraz daha yüksek parlaklık sağlarken minimum VF durumunda bile akımın 25mA'nin altında kalmasını garanti eder.
2. S: Onu doğrudan bir mikrodenetleyici piminden sürebilir miyim? A: Mümkün, ancak dikkatli olunmalı. Tipik bir MCU pini 20-25mA kaynak/çekim yapabilir, bu da LED'in mutlak maksimum sınırındadır. Bu, herhangi bir marj bırakmaz ve hem MCU'yu hem de LED'i zorlar. MCU pinini, LED akımını kontrol eden bir transistörü (örneğin, bir MOSFET) sürmek için kullanmak her zaman daha iyidir.
3. Q: Görüş açısı neden bu kadar geniş? A: "Su berraklığındaki" kubbe şeklindeki kapsül malzeme, küçük yarı iletken çipten gelen ışığı çok geniş bir alana kıran bir lens görevi görür. Bu, LED'in birçok açıdan görülmesinin gerektiği gösterge uygulamaları için idealdir.
4. Q: "S2C-AL1M2VY/3T" bin kodu ne anlama geliyor? A: Bu, üreticinin dahili ürün kodudur. Muhtemelen paket tipi (SMD), çip teknolojisi (AlGaInP), renk (Turuncu/Sarı), parlaklık sınıfı ve diğer üretim varyantları gibi spesifik özellikleri kodlar. Kesin çözümleme özeldir, ancak temel performans parametreleri veri sayfası tablolarında tamamen tanımlanmıştır.
5. Q: LED ne kadar süre dayanır? A: Bu veri sayfasında spesifik bir L70/L50 ömrü (başlangıç parlaklığının %70'ine veya %50'sine ulaşma süresi) verilmemiş olsa da, AlGaInP LED'lerin belirtilen elektriksel ve termal sınırlar içinde çalıştırıldığında çok uzun çalışma ömürlerine (genellikle on binlerce saat) sahip olduğu bilinmektedir. Birincil ömür bozulma mekanizması, yüksek sıcaklık ve akım stresi altında yarı iletken malzemedeki ve paketlemedeki kusurlar nedeniyle ışıksal çıktının kademeli olarak azalmasıdır.