SMD LED 12-215/R6C-AR1S1B/3C Veri Sayfası - Boyut 1.7x1.7x0.7mm - Gerilim 1.75-2.35V - Parlak Kırmızı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 12-215 serisi SMD (Yüzey Montaj Cihazı) LED'in teknik özelliklerini detaylandırır. Bu bileşen, modern elektronik montaj süreçleri için tasarlanmış parlak kırmızı, tek renkli bir LED'dir. Başlıca avantajları arasında, kurşun çerçeveli tip LED'lere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış ayak izi, PCB'lerde daha yüksek paketleme yoğunluğu, azaltılmış depolama gereksinimleri ve nihayetinde daha kompakt son ürün tasarımlarına katkıda bulunması yer alır. Hafif yapısı, ayrıca minyatür ve taşınabilir uygulamalar için ideal kılar.

1.1 Temel Özellikler ve Uyumluluk

LED, 7 inç çapında bir makaraya sarılı 8mm bant üzerinde tedarik edilir ve bu da onu yüksek hacimli üretim için standart otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla tamamen uyumlu hale getirir. Hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme süreçlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Ürün, kurşunsuz malzemelerle üretilmiştir ve AB RoHS direktifi, AB REACH ve halojensiz gereksinimleri (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm) dahil olmak üzere temel çevresel ve güvenlik düzenlemelerine uygundur. Ürünün kendisi RoHS uyumlu spesifikasyonlar dahilinde tutulur.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekilde LED'in temel performans parametrelerinin detaylı, nesnel bir analizini sağlar. Aksi belirtilmedikçe tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar çalışma koşulları değildir. Bu LED için değerler şunlardır: maksimum ters gerilim (VR) 5V; sürekli ileri akım (IF) 25mA; sadece palslı koşullarda (görev döngüsü 1/10 @ 1kHz) izin verilen bir tepe ileri akım (IFP) 60mA; ve maksimum güç dağılımı (Pd) 60mW. Cihaz, İnsan Vücudu Modeli (HBM) başına 2000V'luk bir elektrostatik deşarj (ESD) ile başa çıkabilir. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir, depolama sıcaklığı aralığı ise -40°C ila +90°C'dir. Lehimleme sıcaklık profili kritiktir: reflow için, maksimum 10 saniye için 260°C'lik bir tepe değer belirtilirken, el lehimlemesi için, her terminal için maksimum 3 saniye boyunca havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemelidir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Elektro-optik karakteristikler, cihazın normal çalışma koşulları altındaki performansını tanımlar. 20mA'lik bir ileri akım (IF) ile, ışık şiddeti (Iv) tipik olarak 112.0 mcd ila 225.0 mcd arasında bir sınıf aralığına sahiptir. Görüş açısı (2θ1/2) geniş 130 derecedir. Işık çıkışı parlak kırmızı spektrumundadır, tepe dalga boyu (λp) tipik olarak 632 nm'dir ve baskın dalga boyu (λd) sınıfa bağlı olarak 617.5 nm ila 633.5 nm arasında değişir. Spektral bant genişliği (Δλ) tipik olarak 20 nm'dir. 20mA elde etmek için gereken ileri gerilim (VF) 1.75V ila 2.35V arasındadır. Ters akım (IR) çok düşüktür, 5V ters öngerilim uygulandığında maksimum 10 μA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED, uygulamada tutarlılığı sağlamak için temel parametreler için sınıflara ayrılmıştır. Bu, tasarımcıların belirli parlaklık ve renk gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti, IF=20mA'de ölçülen üç sınıf koduna ayrılır: R1 (112.0 - 140.0 mcd), R2 (140.0 - 180.0 mcd) ve S1 (180.0 - 225.0 mcd).

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Algılanan renkle ilişkili olan baskın dalga boyu, IF=20mA'de ölçülen dört koda ayrılır: 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).

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim, IF=20mA'de ölçülen üç koda ayrılır: 0 (1.75 - 1.95 V), 1 (1.95 - 2.15 V) ve 2 (2.15 - 2.35 V). Parça numarası soneki (örneğin, /3C) muhtemelen belirli sınıf kombinasyonlarıyla ilişkilidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belirli grafikler sağlanan metinde detaylandırılmamış olsa da, böyle bir LED için tipik elektro-optik karakteristik eğrileri, tasarım için gerekli olan birkaç temel çizimi içerir.

4.1 İleri Akım vs. İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, LED'den geçen akım ile terminalleri arasındaki gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir ve karakteristik bir "diz" gerilimine (tipik VF civarında) sahiptir, bunun üzerinde küçük gerilim artışlarıyla akım hızla artar. Bu, termal kaçışı ve tahribatı önlemek için akım sınırlayıcı devreye (seri direnç veya sabit akım sürücüsü gibi) olan kritik ihtiyacı vurgular.

4.2 Işık Şiddeti vs. İleri Akım

Bu grafik, ışık çıkışının ileri akımla nasıl arttığını gösterir. Önerilen çalışma aralığında genellikle doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır. Mutlak maksimum değerin üzerinde çalıştırmak, verim düşüşüne ve hızlanmış bozulmaya yol açar.

4.3 Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı

Bir LED'in ışık çıkışı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan uygulamalar için çok önemlidir, çünkü tasarımcıların beklenen parlaklığı düşürmesine veya performansı korumak için termal yönetim uygulamasına yardımcı olur.

4.4 Spektral Dağılım

Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı çizimi, ~632 nm'deki tepeyi ve ~20 nm'lik spektral bant genişliğini göstererek monokromatik parlak kırmızı çıkışı doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Polarite Tanımlama

LED'in kompakt, dikdörtgen bir SMD paketi vardır. Boyutlandırılmış bir çizim, gövde boyutunun yaklaşık 1.7mm uzunluk ve genişlikte, yüksekliğin ise yaklaşık 0.7mm olduğunu gösterir (belirtilmedikçe spesifik toleranslar ±0.1mm'dir). Polarite açıkça işaretlenmiştir: katot, paketin üstünde belirgin bir işaret ve alt görünümün bir tarafında karşılık gelen bir pah veya çentik ile tanımlanır. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, düzgün çalışma için zorunludur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun kullanım ve lehimleme, güvenilirlik için kritiktir.

6.1 Akım Sınırlama Gereksinimi

Harici bir akım sınırlayıcı direnç veya devre kesinlikle gereklidir. LED'in üstel I-V karakteristiği, gerilimdeki küçük bir artışın, akımda büyük, yıkıcı bir artışa neden olabileceği anlamına gelir.

6.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, nem geçirmez bir torbada kurutucu ile paketlenir. Torba, kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açmadan önce, ≤30°C ve ≤%90 RH'de saklayın. Açtıktan sonra, "zemin ömrü" ≤30°C ve ≤%60 RH altında 1 yıldır. Kullanılmayan parçalar yeniden kapatılmalıdır. Kurutucu göstergesi renk değiştirirse veya depolama süresi aşılırsa, reflow lehimlemeden önce 60±5°C'de 24 saatlik bir pişirme işlemi gereklidir.

6.3 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili belirtilmiştir. Temel parametreler şunlardır: 150-200°C arasında 60-120 saniyelik bir ön ısıtma aşaması; likidüs üzerinde (217°C) 60-150 saniyelik bir süre; 260°C'yi geçmeyen, maksimum 10 saniye tutulan bir tepe sıcaklık; ve maksimum ısınma ve soğuma hızları sırasıyla 6°C/sn ve 3°C/sn'dir. Reflow işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır. Isıtma sırasında pakete mekanik stres uygulamaktan kaçının ve lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin.

6.4 El Lehimleme ve Onarım

El lehimlemesi gerekliyse, uç sıcaklığı <350°C olan bir lehim havya kullanın, her terminale ≤3 saniye ısı uygulayın ve düşük güçlü bir havya (<25W) kullanın. Terminaller arasında >2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın. İlk lehimlemeden sonra onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve termal stres nedeniyle iç tel bağlantılarına zarar vermemek için çift uçlu bir lehim havya kullanılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Makara ve Bant Özellikleri

Bileşenler, 7 inç çapında makaralar üzerinde kabartmalı taşıyıcı bantta teslim edilir. Her makara 3000 adet içerir. Otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için taşıyıcı bant cepleri ve makara için detaylı boyutlar sağlanır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birkaç temel alan içerir: CPN (Müşteri Ürün Numarası), P/N (Ürün Numarası), QTY (Paketleme Miktarı), CAT (Işık Şiddeti Derecesi/sınıf), HUE (Renklilik/Baskın Dalga Boyu Derecesi/sınıf), REF (İleri Gerilim Derecesi/sınıf) ve LOT No (İzlenebilir Parti Numarası).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, çeşitli gösterge ve arka aydınlatma rollerine iyi uygundur. Yaygın uygulamalar arasında otomotiv gösterge panelleri ve anahtarlar için arka aydınlatma; telefon ve faks makineleri gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması; küçük LCD'ler, anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma; ve tüketici elektroniğinde genel amaçlı gösterge kullanımı yer alır.

8.2 Tasarım Hususları

Tasarımcılar birkaç faktörü dikkate almalıdır: 1) Besleme gerilimi ve LED'in ileri gerilim sınıfına dayanarak her zaman bir seri direnç veya sabit akım sürücü uygulayın. 2) Özellikle kapalı alanlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ışık şiddeti üzerindeki termal etkileri hesaba katın. 3) PCB pad düzeninin paket boyutlarıyla eşleştiğinden ve uygun lehim fileto oluşumuna izin verdiğinden emin olun. 4) Paket çatlamasını veya katman ayrılmasını önlemek için katı nem hassasiyeti ve reflow profil kılavuzlarını izleyin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli LED'lere kıyasla, bu SMD tipi boyut ve ağırlıkta büyük bir azalma sunarak modern minyatürleştirilmiş tasarımlara olanak tanır. Geniş 130 derecelik görüş açısı, iyi eksen dışı görünürlük sağlar, bu da panel göstergeleri için avantajlıdır. AlGaInP yarı iletken malzemenin kullanımı, yüksek verimli kırmızı ve kehribar LED'ler için tipiktir ve iyi parlaklık sunar. Modern çevre standartlarına (kurşunsuz, halojensiz) uyum, katı düzenlemelere sahip küresel pazarları hedefleyen ürünler için önemli bir farklılaştırıcıdır.

10. Sık Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Neden bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur?

C: LED'in ileri gerilimi negatif bir sıcaklık katsayısına ve keskin bir I-V eğrisine sahiptir. Direnç olmadan, besleme gerilimindeki herhangi bir küçük artış veya ısınma nedeniyle VF'deki bir düşüş, akımda üstel bir artışa neden olarak anında arızaya yol açar.

S: Sınıf kodları (R1, E5, 0) tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Parlaklık (CAT), renk (HUE) ve gerilim (REF) için garanti edilen aralıkları belirtirler. Çoklu LED dizisinde tutarlı bir görünüm için, HUE ve CAT için sıkı sınıflar belirtin. Güç kaynağı tasarımı için, gerilim sınıfı direnç değeri hesaplamasını belirler.

S: Bu LED'i açık havada kullanabilir miyim?

C: Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'ye kadar uzanır, bu da birçok açık hava koşulunu kapsar. Ancak, uzun süreli UV radyasyonu ve neme maruz kalma, epoksi reçinenin zamanla bozulmasına neden olabilir. Zorlu ortamlar için, konformal kaplamalı veya özellikle açık hava kullanımı için derecelendirilmiş LED'leri düşünün.

S: Bu LED'i kaç kez reflow yapabilirim?

C: Veri sayfası açıkça reflow lehimlemenin ikiden fazla yapılmaması gerektiğini belirtir. Her reflow döngüsü, paketi termal strese maruz bırakır, bu da iç bağlantıları zayıflatabilir veya katman ayrılmasına neden olabilir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: 10 adet tek tip kırmızı LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlama.

1. Parametre Seçimi:Tutarlılık için sınıflar seçin. Dengeli renk ve parlaklık için HUE sınıfı E6 (625.5-629.5 nm) ve CAT sınıfı R2 (140.0-180.0 mcd) seçin. VF sınıfı 1 (1.95-2.15V) olduğunu varsayın.

2. Devre Tasarımı:5V besleme kullanarak. En kötü durum VF_min (1.95V) için, gerekli seri direnç R = (Vsupply - VF) / IF = (5V - 1.95V) / 0.020A = 152.5Ω'dur. VF_max (2.15V) için, R = (5V - 2.15V) / 0.020A = 142.5Ω'dur. Standart 150Ω'luk bir direnç seçmek, akımı 19mA ile 20.3mA arasında tutar, 25mA limiti içinde kalır ve tüm birimlerde tutarlı parlaklık sağlar.

3. Yerleşim:Her LED ile seri olarak 150Ω'luk direnci yerleştirin. 1.7x1.7mm pad deseni için paket çizimini takip edin, doğru katot yönlendirmesini sağlayın.

4. Montaj:Nem depolama ve kurşunsuz reflow profil kılavuzlarını kesinlikle izleyin.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar, aktif bölgede (bu durumda AlGaInP'den oluşan) p-tipi malzemeden gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji salar. Yayılan ışığın spesifik dalga boyu (renk), kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Epoksi reçine paketi, yarı iletken çipi korumak, ışık çıkış huzmesini şekillendirmek (130° görüş açısıyla sonuçlanan) ve lehimleme için mekanik yapıyı sağlamak için hizmet eder.

13. Teknoloji Trendleri

SMD LED'lerdeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), daha küçük paketlerde artan güç yoğunluğu ve geliştirilmiş renk geri verimi ve tutarlılık yönünde devam etmektedir. Ayrıca, çevre dostu malzemelerin ve üretim süreçlerinin daha geniş benimsenmesi için güçlü bir itici güç vardır. Kontrol elektroniğinin (sabit akım sürücüleri gibi) doğrudan LED paketlerine entegrasyonu, son kullanıcı için devre tasarımını basitleştiren başka bir gelişen alandır. Gösterge tipi LED'ler için odak, yüksek hacimli otomatik montaj için güvenilirlik, minyatürleştirme ve maliyet etkinliği üzerinde kalmaktadır.