SMD LED 91-21SURC/S530-A6/TR7 Teknik Veri Sayfası - 2.0x1.25x1.1mm - 2.0V - 60mW - Parlak Kırmızı

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, parça numarası 91-21SURC/S530-A6/TR7 olarak tanımlanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in tam teknik özelliklerini sağlar. Bu bileşen, küçültme, güvenilirlik ve verimli montaj gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış, tek renkli, parlak kırmızı bir LED'dir.

Bu LED'in temel avantajı, yaklaşık 2.0mm x 1.25mm x 1.1mm ölçülerindeki kompakt EIA standart paketinde yatmaktadır. Bu küçük ayak izi, baskılı devre kartı (PCB) boyutunda önemli azalmalar sağlar, daha yüksek bileşen yoğunluğuna izin verir, gerekli depolama alanını azaltır ve nihayetinde daha küçük son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. Hafif ağırlığı, onu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için ideal bir seçim haline getirir. Ayrıca, paket otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumludur, yüksek hacimli üretim ortamlarında yüksek yerleştirme doğruluğu ve tutarlılık sağlar.

Ürün, önemli çevresel ve güvenlik direktiflerine uygundur. Kurşunsuz (Pb-free) bir bileşen olarak üretilmiştir. Ürünün kendisi, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) uyumlu versiyonun özellikleri dahilinde kalır. Ayrıca AB REACH düzenlemelerine uyar ve halojensiz gereksinimlerini karşılar; Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu değerler sürekli çalışma için değildir.

• Ters Voltaj (V_R):5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):25 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (I_FP):60 mA. Bu akım, 1 kHz'de %10 görev döngüsü ile darbe koşullarında uygulanabilir.
• Güç Dağılımı (P_d):60 mW. Bu, paketin 25°C ortam sıcaklığında (T_a) dağıtabileceği maksimum güçtür. Daha yüksek sıcaklıklarda güç azaltma gerekebilir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C. Cihaz bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +100°C.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):2000V. Uygun ESD kullanım prosedürleri takip edilmelidir.
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow lehimleme için, maksimum 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığı belirtilmiştir. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı her terminal için maksimum 3 saniye boyunca 350°C'yi aşmamalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Elektro-optik karakteristikler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığı ve 20 mA ileri akım standart test koşulunda ölçülür. Bu parametreler ışık çıkışını ve elektriksel performansı tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_v):Tipik değer 1232 mcd (milikandela), minimum 802 mcd'dir. Bu, boyutuna göre çok parlak bir çıkış olduğunu gösterir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):25 derece (tipik). Bu, ışık çıkışını ileri yönlü bir huzmede yoğunlaştıran nispeten dar bir görüş açısıdır.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p):632 nm (tipik). Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):624 nm (tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve rengi parlak kırmızı olarak tanımlar.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):20 nm (tipik). Bu, maksimum yoğunluğun yarısında (FWHM) yayılan spektrumun genişliğini ölçer.
• İleri Voltaj (V_F):2.0V (tipik), 20 mA'de 1.7V (min) ila 2.4V (max) aralığında. LED'in V_Fnegatif sıcaklık katsayısına sahip olduğundan, termal kaçakları önlemek için harici bir akım sınırlama direnci ZORUNLUDUR.
• Ters Akım (I_R):5V ters voltajda maksimum 10 µA.

2.3 Cihaz Seçimi ve Sınıflandırma

LED, parlak kırmızı rengini üretmek için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) çip malzemesini kullanır. Reçine lens su berraklığındadır, bu da ışık çıkışını maksimize eder ve renk saflığını korur. Veri sayfası, anahtar parametreler için bir sınıflandırma sisteminin varlığını gösterir, ancak özette spesifik sınıf kodu detayları verilmemiştir. Tipik olarak, bu tür sistemler şunlar için sıralama içerir:

• Işık Şiddeti (CAT):LED'leri ölçülen ışık çıkışlarına göre gruplandırır.
• Baskın Dalga Boyu / Renk Tonu (HUE):LED'leri kesin renk noktalarına göre gruplandırır.
• İleri Voltaj (REF):LED'leri V_F characteristics.

Bu sınıflandırma, tasarımcıların arka aydınlatma dizileri veya durum göstergesi kümeleri gibi tutarlılık gerektiren uygulamalar için sıkı eşleşen performansa sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3. Performans Eğrisi Analizi

Metinde spesifik grafikler detaylandırılmamış olsa da, böyle bir LED için tipik elektro-optik karakteristik eğrileri şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti vs. İleri Akım (I_vvs. I_F):Bu eğri, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; yüksek akımlarda tipik olarak ısınma ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar.
• İleri Voltaj vs. İleri Akım (V_Fvs. I_F):Bu, diyodun I-V eğrisidir, üstel ilişkiyi gösterir. Sürücü devresi tasarımı için çok önemlidir.
• Bağıl Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı (I_vvs. T_a):Bu eğri, eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının azaldığı termal söndürme etkisini gösterir. Bunu anlamak, yüksek güçlü veya yüksek ortam sıcaklıklı uygulamalarda termal yönetim için anahtardır.
• Spektral Güç Dağılımı:Farklı dalga boylarında yayılan ışığın yoğunluğunu gösteren, ~20 nm bant genişliği ile 632 nm civarında merkezlenmiş bir grafiktir.

4. Mekanik ve Paket Bilgileri

4.1 Paket Dış Ölçüleri

LED standart bir SMD paketinde bulunur. Anahtar ölçüler (tipik, mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1) yaklaşık 2.0 mm gövde uzunluğu, 1.25 mm genişlik ve 1.1 mm yükseklik içerir. Paket, lehimleme için iki anot/katot terminali içerir. Bir polarite göstergesi (muhtemelen paket üzerinde bir çentik veya işaret) katodu tanımlar. Doğru lehimleme ve hizalamayı sağlamak için PCB üzerinde hassas pad düzeni tasarımı için detaylı mekanik çizimlere başvurulmalıdır.

4.2 Sevkiyat ve Taşıma için Paketleme

Bileşenler otomatik montajla uyumlu bir şerit ve makara formatında tedarik edilir. 7 inç çapında bir makaraya monte edilmiş 12 mm genişliğinde şerit üzerinde paketlenirler. Her makara 1000 adet içerir. Nem hassasiyeti için, makaralar bir nem önleyici ile birlikte alüminyum nem geçirmez bir torbada mühürlenir. Torba üzerindeki bir etiket, ürün numarası, parti numarası, miktar ve yukarıda bahsedilen sınıflandırma kodları (CAT, HUE, REF) dahil olmak üzere kritik bilgileri sağlar.

5. Lehimleme, Montaj ve Kullanım Kılavuzları

5.1 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bu LED nem hassastır. Mühürlü torba açılmadan önce ≤ 30°C ve ≤ %90 RH'de depolanmalıdır. Açıldıktan sonra, "zemin ömrü" (bileşenlerin ortam fabrika koşullarına maruz kalabileceği süre) ≤ 30°C ve ≤ %60 RH'de 72 saattir. Kullanılmayan parçalar taze nem önleyici ile nem geçirmez bir torbada yeniden mühürlenmelidir. Nem önleyici göstergesi renk değiştirdiyse veya maruz kalma süresi aşıldıysa, lehimlemeden önce 60 ± 5°C'de 24 saat boyunca bir pişirme işlemi gereklidir.

5.2 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) bir reflow lehimleme profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma:Ortamdan 150-200°C'ye 60-120 saniyede (maks. rampa hızı 3°C/sn).
• Reflow:Sıvı üstü (217°C) süresi 60-150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklığı 260°C'yi aşmamalıdır ve tepe noktasının 5°C içindeki süre maksimum 10 saniye olmalıdır. 255°C üzerindeki süre 30 saniyeyi aşmamalıdır.
• Soğutma:Maksimum soğutma hızı 6°C/sn.

Aynı bileşen üzerinde reflow lehimleme ikiden fazla kez yapılmamalıdır. Isıtma veya soğutma sırasında LED'e mekanik stres uygulanmamalıdır.

5.3 El Lehimleme ve Tamir

El lehimleme kaçınılmazsa, uç sıcaklığı ≤ 350°C olan bir lehim havya kullanın ve her terminale ≤ 3 saniye ısı uygulayın. Havya gücü ≤ 25W olmalıdır. Her terminali lehimlerken en az 2 saniyelik bir soğutma aralığı bırakın. Tamir kesinlikle tavsiye edilmez. Kesinlikle gerekliyse, PCB padlerine veya bileşene zarar vermeden her iki terminali aynı anda ısıtmak ve parçayı kaldırmak için SMD bileşenleri için tasarlanmış özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalıdır. Tamirin LED performansı üzerindeki etkisi doğrulanmalıdır.

6. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

6.1 Tipik Uygulamalar

Bu yüksek parlaklıklı, kompakt SMD LED, geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur, örneğin:

• Tüketici ve endüstriyel iç mekan ekipmanlarında küçük durum göstergeleri.
• LCD paneller, membran anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma.
• Ofis otomasyon ekipmanlarında (yazıcılar, tarayıcılar) gösterge ve arka aydınlatma.
• Pille çalışan cihaz göstergeleri (örn., taşınabilir aletler, tıbbi cihazlar).
• Ses/video ekipmanlarında gösterge ışıkları.
• Otomotiv gösterge panoları (ikincil göstergeler) ve kontrol anahtarları için arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon ekipmanı göstergeleri (telefonlar, faks makineleri).

6.2 Kritik Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı ayarlamak için harici bir seri direnç ZORUNLUDUR. Sürücü devresi, akım dalgalanmalarını veya mutlak maksimum değerlerin aşılmasını önleyecek şekilde tasarlanmalıdır.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, PCB padleri üzerinden iyi bir termal yol sağlamak, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın sürüldüğünde, ışık şiddetini ve uzun vadeli güvenilirliği korumak için önemlidir.
• ESD Koruması:Giriş hatlarında uygun ESD koruması uygulayın ve montaj sırasında doğru kullanım prosedürlerini takip edin.
• Optik Tasarım:25 derecelik görüş açısı yönlendirilmiş bir huzme sağlar. Daha geniş aydınlatma için ikincil optikler (difüzörler, ışık kılavuzları) gerekebilir.

7. Güvenilirlik ve Kalite Güvencesi

Ürün, %90 güven seviyesi ve %10 Lot Tolerans Yüzde Kusurlu (LTPD) ile yürütülen kapsamlı bir güvenilirlik testi paketine tabi tutulur. Anahtar test kalemleri şunları içerir:

• Reflow Lehimleme Direnci (260°C/10s).
• Termal Şok (-10°C ila +100°C).
• Sıcaklık Döngüsü (-40°C ila +100°C).
• Yüksek Sıcaklık/Yüksek Nem Depolama (85°C/%85 RH, 1000 saat öngerilimli).
• Yüksek ve Düşük Sıcaklık Depolama.
• DC Çalışma Ömrü Testi (20 mA'de 1000 saat).

Bu testler, LED'in çeşitli çevresel ve operasyonel stresler altındaki dayanıklılığını doğrular ve nihai ürünlerde endüstri standartlarına uygun kalite ve dayanıklılık sağlar.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, bu SMD LED önemli avantajlar sunar: önemli ölçüde daha küçük ayak izi, yüksek hızlı otomatik montaj için uygunluk ve PCB'ye doğrudan montaj nedeniyle daha iyi termal performans. SMD LED kategorisi içinde, temel farklılaştırıcıları, küçük 2.0mm paketten çok yüksek ışık şiddeti (1232 mcd tip), AlGaInP teknolojisinden iyi tanımlanmış parlak kırmızı renk ve çevresel standartlarla (RoHS, REACH, Halojensiz) kapsamlı uyumluluk kombinasyonudur. Dar görüş açısı, onu her yöne yayılım yerine yönlendirilmiş bir huzme gerektiren uygulamalar için üstün kılar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

9.1 Bu LED'i 5V kaynaktan 20 mA ile sürmek için hangi direnç değerini kullanmalıyım?

Ohm Kanunu kullanarak: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Tipik V_F2.0V ile, R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Maksimum V_F(2.4V) hesaba katmak ve akımın 25 mA'yi aşmadığından emin olmak için en kötü durumu hesaplayın: R_min= (5V - 1.7V) / 0.025A = 132 Ω. Standart bir 150 Ω direnci, tipik bir LED ile yaklaşık 20 mA sağlayan iyi bir başlangıç noktasıdır. Devredeki gerçek akımı her zaman doğrulayın.

9.2 Bu LED'i karartmak için PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kullanabilir miyim?

Evet, PWM LED'leri karartmak için etkili bir yöntemdir. "Açık" darbe sırasındaki ileri akım, tepe ileri akım değerini (%10 görev döngüsü, 1 kHz'de 60 mA) aşmamalıdır. Karartma için, PWM frekansının görünür titremeyi önlemek için yeterince yüksek (tipik olarak >100 Hz) olduğundan emin olun.

9.3 Depolama ve kullanım prosedürü neden bu kadar katı?

Plastik reçine paket havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir, bu da paketi çatlatır ve LED'i yok eder. Nem hassasiyet seviyesi (MSL) ve pişirme prosedürleri bu arıza modunu önler.

10. Çalışma Prensibi ve Teknolojisi

Bu LED, AlGaInP yarı iletken teknolojisine dayanır. Diyodun eklem potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. AlGaInP malzemelerinde, bu yeniden birleşme enerjiyi görünür spektrumun kırmızıdan kehribar bölgesine kadar olan fotonlar şeklinde salar. Alüminyum, Galyum, İndiyum ve Fosforun spesifik alaşım bileşimi, kesin bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın baskın dalga boyunu belirler; bu durumda parlak kırmızıdır. Su berraklığındaki epoksi reçine lens çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar ve ışık çıkış huzmesini şekillendirir.