SMD LED 17-215/R6C-AQ1R2B/3T Teknik Veri Sayfası - Parlak Kırmızı - 20mA - Maks. 2.35V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

17-215, genel gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Parlak kırmızı bir ışık çıkışı üretmek için AIGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) çipini kullanır. Bu bileşen, baskılı devre kartları (PCB) üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğunu kolaylaştıran ve daha küçük son kullanıcı ekipmanlarının tasarımını mümkün kılan kompakt boyutu ile karakterize edilir. Cihaz, standart otomatik yerleştirme montaj ekipmanlarıyla tam uyumlu olacak şekilde, 7 inç çapındaki makaralara monte edilmiş 8mm şerit üzerinde tedarik edilir.

1.1 Temel Özellikler ve Uyumluluk

LED, modern üretim ve çevre standartlarıyla uyumlu olan birkaç temel özellik sunar. Yüksek hacimli elektronik montajında yaygın olan hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Ürün, kurşunsuz (Pb-free) malzemeler kullanılarak üretilmiştir ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uyumlu kalacak şekilde tasarlanmıştır. Ayrıca AB REACH düzenlemelerine uyar ve halojen içermeyen gereksinimleri karşılar; Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED'in birincil uygulama alanları, gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatmayı içerir. Ayrıca, telefon ve faks makineleri gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergesi ve tuş takımı arka aydınlatması için de uygundur. Dahası, LCD'lerde düz arka aydınlatma ve küçük, güvenilir bir kırmızı ışık kaynağının gerektiği genel amaçlı gösterge uygulamaları için kullanılabilir.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın elektriksel, optik ve termal parametrelerinin ayrıntılı, nesnel bir analizini sağlar. Bu limitleri anlamak, güvenilir devre tasarımı için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak Maksimum Değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (IF):25 mA. Sürekli olarak uygulanabilen maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akım (IFP):60 mA. Bu, yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip palslı koşullar altında izin verilir. Daha yüksek parlaklık için kısa süreler sağlar.
• Güç Dağılımı (Pd):60 mW. Paketin dağıtabileceği maksimum güçtür; İleri Gerilim (VF) * İleri Akım (IF) olarak hesaplanır.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):2000 V (İnsan Vücudu Modeli). Bu değer, orta düzeyde bir ESD hassasiyetini gösterir; uygun işleme prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C. Cihazın çalışması için belirtilen ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Cihaz, 260°C tepe sıcaklığında 10 saniyeye kadar reflow lehimlemeye veya her terminal için 350°C'de 3 saniyeye kadar el lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Elektro-Optik Karakteristikler, eklem sıcaklığı (Tj) 25°C ve ileri akım (IF) 20 mA'de belirtilmiştir; bu standart test koşuludur.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 72.00 mcd'den maksimum 180.00 mcd'ye kadar değişir ve tipik bir değer sağlanır. Gerçek teslim edilen şiddet, ±%11 toleransa tabidir ve ayrıca sınıflara ayrılır (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ1/2):130 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, LED'i eksen dışı açılardan görünürlüğün önemli olduğu uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λp):632 nm (tipik). Optik çıkış gücünün en yüksek olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):617.50 nm ila 633.50 nm arasında değişir, ±1 nm toleransa sahiptir. Bu, insan gözü tarafından algılanan ve rengi tanımlayan tek dalga boyudur.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Maksimum yoğunluğun yarısında (FWHM) yayılan spektrumun genişliği.
• İleri Gerilim (VF):20 mA'de 1.75 V ila 2.35 V arasında değişir, ±0.1 V toleransa sahiptir. Bu parametre, akım sınırlayıcı direnç değerinin hesaplanması için çok önemlidir.
• Ters Akım (IR):5 V ters gerilimde (VR) maksimum 10 μA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre performans sınıflarına ayrılır. 17-215, üç kodlu bir sınıflandırma sistemi kullanır (örneğin, parça numarasındaki /R6C).

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık şiddeti dört sınıfa ayrılır: Q1, Q2, R1 ve R2. Her sınıf, IF=20mA'de milikandela (mcd) cinsinden ölçülen belirli bir minimum ve maksimum şiddet değerleri aralığını tanımlar. Örneğin, Q1 sınıfı 72.00-90.00 mcd'yi kapsarken, R2 sınıfı 140.00-180.00 mcd'yi kapsar. Bu, tasarımcıların uygulamaları için garanti edilmiş bir parlaklık seviyesine sahip bir LED seçmelerine olanak tanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (baskın dalga boyu) dört gruba ayrılır: E4, E5, E6 ve E7. Her sınıf, E4 (617.50-621.50 nm) ila E7 (629.50-633.50 nm) arasında 4 nm'lik bir aralığı kapsar. Bu sıkı kontrol, bir üretim partisi boyunca tutarlı bir kırmızı ton sağlar.

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim üç gruba ayrılır: 0, 1 ve 2. Sınıf 0, 1.75-1.95 V'u; Sınıf 1, 1.95-2.15 V'u; Sınıf 2 ise 2.15-2.35 V'u kapsar; hepsi IF=20mA'de ölçülür. VF sınıfını bilmek, daha hassas sürücü devreleri tasarlamaya ve güç tüketimini tahmin etmeye yardımcı olabilir.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

17-215, standart bir \"SMD B\" paketidir. Veri sayfası, ayrıntılı ölçülü bir çizim içerir. Temel mekanik özellikler arasında toplam uzunluk, genişlik ve yükseklik ile pad düzeni ve polarite işareti bulunur. Katot tipik olarak paket üzerinde yeşil bir işaret veya bir çentik ile gösterilir. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyutlar ±0.1 mm standart toleransa sahiptir. Kompakt ayak izi, yüksek yoğunluklu PCB düzenlerini mümkün kılan birincil avantajdır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun işleme ve lehimleme, güvenilirlik için esastır.

5.1 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, nem geçirmez bir torbada nem alıcı ile paketlenmiştir. Torba, bileşenler kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açılmadan önce, depolama koşulları 30°C veya daha düşük ve %90 RH veya daha düşük olmalıdır. Açıldıktan sonra, bileşenler 30°C/%60 RH veya daha düşük sıcaklıkta saklanırsa 1 yıllık bir \"raf ömrü\"ne sahiptir. Depolama süresi aşılırsa veya nem alıcı nem emilimini gösterirse, reflow lehimlemeden önce 60 ±5°C'de 24 saatlik bir pişirme işlemi önerilir.

5.2 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 aşmayan ve maksimum 10 saniye süren bir tepe sıcaklığı; ve maksimum ısınma ve soğuma hızları sırasıyla 6°C/sn ve 3°C/sn'dir. Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır. Isıtma sırasında LED gövdesi üzerindeki stres önlenmeli ve lehimlemeden sonra PCB eğrilmemelidir.

5.3 El Lehimleme ve Yeniden İşleme

El lehimleme gerekliyse, lehimleme demiri ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı, her terminal için 3 saniyeden fazla uygulanmamalı ve 25W veya daha düşük kapasiteli bir demir kullanılmalıdır. Terminaller arasında en az 2 saniyelik bir soğuma aralığı gözetilmelidir. İlk lehimlemeden sonra yeniden işleme kesinlikle tavsiye edilmez. Kaçınılmazsa, lehim bağlantıları ve LED paketi üzerindeki mekanik stresi önlemek için her iki terminali aynı anda ısıtmak üzere çift uçlu bir lehimleme demiri kullanılmalıdır.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Ürün, 7 inçlik makaralar üzerinde taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Her makarada 3000 adet bulunur. Paketleme, kritik bilgileri belirten etiketler içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renk/Baskın Dalga Boyu Sınıfı (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No). Bu etiketleme sistemi, izlenebilirlik ve doğru parça tanımlamasını sağlar.

7. Uygulama Tasarım Hususları

7.1 Akım Sınırlama ve Devre Koruma

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Hasarı önlemek için seri bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. İleri gerilimdeki küçük bir artış bile, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri (R), Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vbesleme - VF) / IF, burada VF veri sayfasındaki ileri gerilimdir (muhafazakar bir tasarım için maksimum değer kullanılır) ve IF istenen ileri akımdır (25 mA DC'yi aşmamalıdır).

7.2 Termal Yönetim

Bu düşük güçlü bir cihaz olsa da, maksimum ileri akımda veya yakınında çalışmak ısı üretecektir. Güç dağılımı (Pd = VF * IF) 60 mW'ı aşmamalıdır. Termal padlerin etrafındaki yeterli PCB bakır alanı, ısının dağılmasına ve daha düşük eklem sıcaklıklarının korunmasına yardımcı olabilir; bu da uzun vadeli güvenilirlik ve ışık çıkışı kararlılığı için faydalıdır.

7.3 Uygulama Kısıtlamaları

Bu ürün, genel ticari ve endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Askeri/uzay, otomotiv güvenlik/güvenlik sistemleri (örneğin, hava yastıkları, frenleme) veya hayati önem taşıyan tıbbi ekipmanlar gibi yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalarda kullanım için özel olarak nitelendirilmemiş veya garanti edilmemiştir. Bu tür uygulamalar için farklı özelliklere ve nitelik seviyelerine sahip bileşenler gereklidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

AIGaInP teknolojisine dayanan 17-215 SMD LED, kırmızı ışık yayımı için avantajlar sunar. GaAsP gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AIGaInP LED'ler tipik olarak daha yüksek ışık verimliliği sağlar, aynı sürücü akımı için daha parlak çıkış ve daha iyi renk saflığı (doymuş kırmızı) sunar. SMD paketi, delikli LED'lere göre önemli avantajlar sunar: çok daha küçük bir ayak izi, otomatik montaj için uygunluk ve titreşim altında arızalanabilen tel bağlantılarının olmaması nedeniyle daha iyi güvenilirlik. Geniş 130 derecelik görüş açısı, dar açılı LED'lerden önemli bir farklılaştırıcıdır ve çeşitli açılardan görülmesi gereken panel göstergeleri için idealdir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: 5V besleme için hangi dirence ihtiyacım var?

C: Maksimum VF değeri 2.35V ve hedef IF değeri 20mA kullanılarak: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohm. Standart 130 veya 150 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır. Devrenizdeki gerçek akımı her zaman doğrulayın.

S: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

C: Evet. Tipik VF değeri ~2.0V ile aynı hesaplama kullanılarak: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. 68 Ohm'luk bir direnç yaygın bir değerdir. Beslemenin gerekli akımı sağlayabildiğinden emin olun.

S: Neden bir sınıflandırma sistemi var?

C: Üretim varyasyonları, performansta küçük farklılıklara neden olur. Sınıflandırma, LED'leri sıkı kontrollü parametrelere (parlaklık, renk, gerilim) sahip gruplara ayırır; bu da tasarımcıların, gerekli sınıf kodlarını belirterek ürünlerinde tutarlı sonuçlar elde etmelerini sağlar.

S: Katodu nasıl tanımlarım?

C: Katot tipik olarak işaretlenmiştir. Veri sayfasındaki paket boyut çizimine başvurun; bu çizim, bileşen gövdesinin bir tarafında yeşil bir işaret veya bir çentik gösterir. Doğru polarite, çalışma için esastır.

10. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için durum göstergesi paneli tasarlama.Panel, önden ve yanlardan görülebilen birden fazla parlak kırmızı \"Güç\" ve \"Aktivite\" LED'i gerektirir. 17-215, geniş 130 derecelik görüş açısı nedeniyle mükemmel bir seçimdir. Tasarımcı, tüm göstergelerde tekdüze, yeterince parlak ve tutarlı renk sağlamak için R1 ışık şiddeti sınıfını (112-140 mcd) ve E6 baskın dalga boyu sınıfını (625.5-629.5 nm) seçer. PCB düzeni, LED'leri yeterli aralıklarla yerleştirir ve her biri için hesaplanmış bir akım sınırlayıcı direnç kullanır; bu dirençler 3.3V mikrodenetleyici GPIO pinine bağlanır. SMD paketi, kompakt ve alçak profilli bir panel tasarımına olanak tanır. Bileşenler, belirtilen reflow profili kullanılarak monte edilir ve nemle ilgili lehimleme hatalarını önlemek için nem hassas torbalar üretim çalışmasından hemen önce açılır.

11. Çalışma Prensibi

Bu LED'deki ışık yayımı, AIGaInP malzemelerden yapılmış bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesansa dayanır. Eklemin iç potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) şeklinde salarlar. AIGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, yaklaşık 632 nm civarındaki kırmızı spektrumda. Epoksi reçine lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış hüzmesini şekillendirir.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

17-215 gibi SMD LED'ler, olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir teknolojiyi temsil eder. Endüstri trendi, daha yüksek verimliliğe (watt başına daha fazla lümen) doğru ilerlemeye devam etmektedir; bu, aynı akımda daha parlak çıkış veya aynı parlaklık için daha düşük güç tüketimi sağlar. Ayrıca, daha da küçük paket ayak izlerinin yaygınlaşmasıyla birlikte minyatürleşmeye doğru bir eğilim vardır. Dahası, fosfor teknolojisi ve çip tasarımındaki ilerlemeler, beyaz LED'ler için renk gamını genişletmekte ve renk geri verimini iyileştirmektedir; ancak tek renkli kırmızı LED'ler için AIGaInP, baskın yüksek verimlilik teknolojisi olarak kalmaktadır. Çevresel uyumluluğa (RoHS, REACH, Halojensiz) vurgu, bileşen spesifikasyonu ve üretiminin kalıcı ve kritik bir yönüdür.