SMD LED 19-213/R6C-AP1Q2B/3T Veri Sayfası - Parlak Kırmızı - 20mA - 2.35V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-213, çok çeşitli gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. AlGaInP çip teknolojisini kullanarak parlak kırmızı bir renk yayar. Kompakt SMD paketi, modern elektronik tasarımda önemli avantajlar sağlar: daha az kart alanı, daha yüksek paketleme yoğunluğu ve otomatik montaj süreçlerine uygunluk. Bu özellikler, minyatürleştirilmiş ve yüksek hacimli üretim için ideal kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu bileşenin temel avantajı, minyatür boyutudur; bu da nihai ürün boyutlarının küçülmesine ve depolama gereksinimlerinin azalmasına doğrudan katkıda bulunur. Standart kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme süreçleriyle tam uyumludur, modern ve verimli PCB montaj hatlarıyla uyumludur. Ürün, temel çevre düzenlemelerine uygundur: kurşunsuzdur, RoHS uyumludur, REACH uyumludur ve halojensiz standartları karşılar (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Bu, onu sıkı çevre kontrollerine sahip küresel pazarlar için uygun hale getirir. Hafif yapısı, taşınabilir ve minyatür uygulamalardaki kullanımını daha da geliştirir.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, tüketici elektroniği, endüstriyel kontroller ve otomotiv iç mekan uygulamalarını hedeflemektedir. Spesifik kullanım alanları şunlardır:

• Gösterge paneli, anahtarlar ve kontrol panelleri için arka aydınlatma.
• Telefon ve faks makinesi gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• LCD ekranlar, semboller ve tabelalar için düz arka aydınlatma.
• Çeşitli elektronik cihazlarda genel amaçlı gösterge uygulamaları.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Elektriksel ve optik limitleri anlamak, güvenilir devre tasarımı ve uzun vadeli performansın sağlanması için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Çalışma her zaman bu limitler içinde tutulmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):25 mA. Önerilen çalışma akımı 20 mA'dir; 25 mA mutlak maksimum değerdir.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):60 mA. Bu yalnızca palslı koşullar altında (görev döngüsü 1/10 @ 1 kHz) izin verilir ve DC çalışma için kullanılmamalıdır.
• Güç Dağılımı (P_d):60 mW. Bu, paketin 25°C ortam sıcaklığında dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):2000 V. Montaj ve taşıma sırasında uygun ESD işlem prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40 ila +85 °C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40 ila +90 °C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow lehimleme tepe sıcaklığı 10 saniye için 260°C'yi aşmamalıdır. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı her terminal için <3 saniye boyunca <350°C olmalıdır.

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

Bunlar, 20 mA ileri akım standart test koşulunda ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_v):45 - 112 mcd (milikandela). Geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, çeşitli açılardan görünürlüğün önemli olduğu uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):632 nm (tipik). Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):617.5 - 633.5 nm. Bu, ışığın algılanan rengini tanımlar ve aynı zamanda sınıflandırmaya tabidir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Bu, kırmızı emisyonun spektral saflığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):I_F=20mA'de 1.75 - 2.35 V. LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır; bu direnç, besleme gerilimi ve LED'in spesifik V_Fdeğerine (sınıfa göre değişir) dayanarak çalışma akımını ayarlar.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'de < 10 µA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlı renk ve parlaklık sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. 19-213, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört sınıfa (P1, P2, Q1, Q2) ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için uygun parlaklık seviyesini seçmelerine ve birden fazla birim arasında görsel tutarlılık sağlamalarına olanak tanır.

• P1:45 - 57 mcd
• P2:57 - 72 mcd
• Q1:72 - 90 mcd
• Q2:90 - 112 mcd

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (ton), LED'lerin dört dalga boyu sınıfına (E4, E5, E6, E7) ayrılmasıyla kontrol edilir. Bu, birden fazla LED arasında renk eşleştirmesinin önemli olduğu uygulamalar için çok önemlidir.

• E4:617.5 - 621.5 nm
• E5:621.5 - 625.5 nm
• E6:625.5 - 629.5 nm
• E7:629.5 - 633.5 nm

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim üç sınıfa (0, 1, 2) ayrılır. V_Fsınıfını bilmek, özellikle verimliliğin kritik olduğu pil ile çalışan uygulamalarda, doğru akım sınırlayıcı direnç hesaplaması için esastır.

• 0:1.75 - 1.95 V
• 1:1.95 - 2.15 V
• 2:2.15 - 2.35 V

Tam parça numarası 19-213/R6C-AP1Q2B/3T, bu sınıf seçimlerini belirten kodları içerir; bu da hassas bileşen spesifikasyonuna olanak tanır.

4. Mekanik ve Paket Bilgileri

4.1 Paket Boyutları ve Polarite

LED, standart bir SMD paketinde bulunur. Katot, cihaz gövdesinde işaretlenmiştir. Detaylı boyut çizimleri veri sayfasında sağlanmıştır, kritik toleranslar ±0.1mm'dir. Tasarımcılar, doğru lehimleme ve hizalamayı sağlamak için önerilen PCB pad desenine uymalıdır.

4.2 Paketleme Özellikleri

Bileşenler, 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm genişliğinde taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Paketleme, neme dayanıklı önlemler içerir: makara, bir nem alıcı ve bir gösterge etiketi ile birlikte alüminyum nem geçirmez bir torbanın içine yerleştirilir. Bu, lehimleme öncesi nem emilimine duyarlı bileşenler için esastır.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Uygun taşıma ve lehimleme, hasarı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için hayati öneme sahiptir.

5.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili belirtilmiştir. Temel parametreler şunlardır:

• 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma.
• Sıvı üstü sıcaklık (217°C) üzerinde kalma süresi: 60-150 saniye.
• Tepe sıcaklığı: Maksimum 260°C, 10 saniyeden fazla tutulmamalı.
• Maksimum ısıtma hızı: 6°C/sn; maksimum soğutma hızı: 3°C/sn.

Aynı LED üzerinde reflow lehimleme iki kereden fazla yapılmamalıdır.

5.2 El Lehimleme Önlemleri

El lehimlemesi gerekliyse, aşırı dikkat gösterilmelidir:

• Uç sıcaklığı 350°C'den az olan bir lehim havya kullanın.
• Her terminal için lehimleme süresini 3 saniye veya daha az ile sınırlayın.
• Güç derecesi 25W veya daha az olan bir havya kullanın.
• Her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın.

5.3 Nem Hassasiyeti ve Depolama

Bu bileşen neme duyarlıdır. Aşağıdaki depolama koşullarına uyun:

• Açmadan önce:≤ 30°C ve ≤ %90 Bağıl Nem (RH) altında depolayın.
• Açtıktan sonra:"Raf ömrü", ≤ 30°C ve ≤ %60 RH altında 1 yıldır. Kullanılmayan LED'ler, taze nem alıcı ile birlikte nem geçirmez bir torbada yeniden kapatılmalıdır.
• Kurutma:Nem alıcı göstergesi doygunluğu gösteriyorsa veya depolama süresi aşıldıysa, LED'leri kullanmadan önce 60 ± 5°C'de 24 saat boyunca kurutun.

6. Uygulama Tasarımı Hususları

6.1 Devre Tasarımı

Akım Sınırlama Zorunludur:İleri akımı ayarlamak için kesinlikle harici bir seri direnç gereklidir. LED'in V-I karakteristiği üsteldir; voltajda küçük bir artış, akımda büyük ve yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri (R) şu şekilde hesaplanır: R = (V_besleme- V_F) / I_F. I_Fakımının en kötü koşullar altında asla 20 mA'yi aşmamasını sağlayan muhafazakar bir tasarım için, daima sınıftan veya veri sayfasından maksimum V_Fdeğerini kullanın.

6.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 60 mW), uygun PCB düzeni ömrü uzatabilir. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, LED pedlerinin etrafında ısı emici görevi görecek yeterli bakır alan sağlayın.

6.3 Optik Tasarım

120 derecelik görüş açısı geniş bir yayılım sağlar. Yönlendirilmiş ışık gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (mercekler, ışık kılavuzları) kullanılabilir. Su berraklığındaki reçine mercek, belirli bir kırmızı tonu gerekiyorsa harici renk filtreleri ile kullanıma uygundur.

7. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-213, standart ve geniş uyumlu bir SMD ayak izi, renk ve parlaklık tutarlılığı için iyi tanımlanmış bir sınıflandırma yapısı ve modern çevre standartlarına uyum kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Daha büyük delikli LED'lere kıyasla, önemli alan tasarrufu ve otomatik montaj uyumluluğu sunar. SMD kırmızı LED segmenti içinde, spesifik AlGaInP teknolojisi verimli kırmızı emisyon sağlar ve net sınıflandırma ve uygulama notları içeren detaylı veri sayfası, sağlam tasarım sürecini destekler.

8. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V bir lojik kaynaktan sürebilir miyim?

C: Hayır. Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 5V besleme ve 20mA'de tipik 2.0V V_Fdeğeri ile direnç değeri (5V - 2V) / 0.02A = 150 Ohm olacaktır. 150 ohm'luk bir direnç iyi bir başlangıç noktası olacaktır.

S: "Su berraklığı" reçine rengi ne anlama geliyor?

C: LED'in kapsülleyici merceğinin şeffaf olduğu, dağınık veya renklendirilmiş olmadığı anlamına gelir. Kırmızı renk tamamen yarı iletken çipin kendisi tarafından yayılan ışıktan gelir. Bu genellikle daha doygun bir renk görünümü ile sonuçlanır.

S: Sipariş için parça numarasını nasıl yorumlamalıyım?

C: Sonek (örneğin, /R6C-AP1Q2B/3T), performans sınıfları için kodlar içerir. "Q2" büyük olasılıkla ışık şiddeti sınıfına (Q2: 90-112 mcd) atıfta bulunur ve diğer karakterler dalga boyu ve gerilim sınıflarını belirtir. Tutarlılık kritik olduğunda, hassas yorumlama için üreticinin detaylı sınıf kodu kılavuzuna başvurun.

S: Bu LED otomotiv dış aydınlatma için uygun mudur?

C: Veri sayfası, otomotiv güvenlik/sistemleri gibi yüksek güvenilirlikli uygulamaların farklı bir ürün gerektirebileceğini belirten bir uygulama kısıtlama notu içerir. Bu tür uygulamalar için, bu spesifik parçanın gerekli otomotiv standartlarına (örneğin, AEC-Q102) uygun olup olmadığını bileşen tedarikçisi ile doğrulamak esastır.

9. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Gösterge Paneli Anahtar Arka Aydınlatması.Beş adet 19-213 LED'den oluşan bir küme, bir rocker anahtarını aydınlatmak için kullanılır. Paralel bağlanırlar, her biri kendi 180 ohm'luk direnci ile 12V otomotiv rayına bağlanır (araç voltaj dalgalanmaları için düşük güçte kullanılır). Geniş görüş açısı, anahtar grafiği boyunca eşit aydınlatma sağlar. Gündüz ışığında iyi görünürlük için Q2 parlaklık sınıfı seçilir.

Örnek 2: PCB Durum Göstergesi.Tek bir LED, 1kΩ direnç ile bir 3.3V mikrodenetleyici GPIO pinine bağlanır. Mikrodenetleyici, LED'i açmak için pini yüksek seviyeye çıkarır. Düşük akım çekimi (yaklaşık 1.3mA), pil ile çalışan bir cihazda güç tüketimini en aza indirir. E6 dalga boyu sınıfı, tutarlı ve standart bir kırmızı gösterge rengi sağlar.

10. Çalışma Prensibi ve Teknoloji

19-213 LED, AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit) yarı iletken malzemesine dayanır. P-n jonksiyonu üzerine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, görünür spektrumun kırmızı kısmında (yaklaşık 632 nm) foton üretecek şekilde tasarlanmıştır. Üretilen ışık, şeffaf epoksi mercek aracılığıyla yayılır; bu mercek aynı zamanda yarı iletken çip için mekanik ve çevresel koruma sağlar.

11. Sektör Trendleri ve Bağlam

19-213 gibi SMD LED'ler, üretilebilirlikleri ve maliyet etkinlikleri nedeniyle gösterge ve düşük güçlü aydınlatmada ana akımı temsil eder. Sektör trendi, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve artan entegrasyona (örneğin, dahili akım regülatörlü veya sürücülü LED'ler) doğru devam etmektedir. Çevre uyumluluğu (RoHS, REACH, halojensiz) standart bir gereklilik haline gelmiştir. Kırmızı göstergeler için AlGaInP, verimliliği ve renk kalitesi nedeniyle baskın bir teknoloji olmaya devam etmektedir, ancak farklı renkler için diğer malzemeler kullanılır (örneğin, mavi ve yeşil için InGaN).