SMD LED 19-213/R6C-AQ1R2B/3T Veri Sayfası - Boyut 2.0x1.25x0.8mm - Gerilim 1.75-2.35V - Parlak Kırmızı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-213, yüksek yoğunluklu elektronik montajlar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. AlGaInP çip teknolojisini kullanarak parlak kırmızı bir ışık yayar. Kompakt form faktörü, baskılı devre kartı (PCB) boyutunda ve genel ekipman ölçülerinde önemli azalmalar sağlar, bu da alan kısıtlı uygulamalar için ideal kılar. Bileşen kurşunsuzdur, RoHS uyumludur ve AB REACH ve halojensiz standartlarına uyar, çevre güvenliği ve düzenleyici kabul sağlar.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED'in birincil avantajları, minyatür SMD paketinden kaynaklanır. Yüksek hacimli üretimi kolaylaştıran otomatik pick-and-place montaj hatlarıyla üstün uyumluluk sunar. Paket, standart kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme işlemleri için niteliklidir. Hafif yapısı, PCB'lerdeki mekanik stresi en aza indirir ve taşınabilir ve minyatür elektronik cihazlar için mükemmel şekilde uygundur.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, tüketici elektroniği, endüstriyel kontroller ve telekomünikasyon sektörlerini hedeflemektedir. Tipik uygulamalar arasında gösterge panelleri, anahtarlar ve tuş takımları için arka aydınlatma bulunur. Telefonlarda, faks makinelerinde ve çeşitli elektronik cihazlarda durum göstergesi olarak yaygın şekilde kullanılır. Ayrıca, sıvı kristal ekranlar (LCD'ler) için düz arka aydınlatma kaynağı ve genel amaçlı gösterge aydınlatması olarak hizmet eder.

2. Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı, objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (VR):5V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, jonksiyon arızasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Yön Akımı (IF):25mA. Güvenilir uzun vadeli çalışma için maksimum DC akım.
• Tepe İleri Yön Akımı (IFP):1/10 görev döngüsü ve 1kHz'de 60mA. Bu değer, sürekli kullanım için değil, palslı çalışma içindir.
• Güç Dağılımı (Pd):25°C ortam sıcaklığında (Ta) paketin dağıtabileceği maksimum güç 60mW'dır. Daha yüksek sıcaklıklarda değer düşürme gereklidir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):2000V (İnsan Vücudu Modeli). Montaj sırasında uygun ESD işlem prosedürleri zorunludur.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı:-40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +90°C (depolama).
• Lehimleme Sıcaklığı:260°C tepe sıcaklığında 10 saniyeye kadar reflow lehimlemeye veya her terminal için 350°C'de 3 saniye el lehimlemeye dayanır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, tipik çalışma koşullarını temsil eden 20mA ileri yön akımı (IF) ve 25°C ortam sıcaklığında ölçülür.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 72.0 mcd'den maksimum 180.0 mcd'ye kadar değişir. Tipik değer belirtilmemiştir, bu da performansın bir sınıflandırma sistemi ile yönetildiğini gösterir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Yaklaşık 120 derece. Bu geniş görüş açısı, çeşitli bakış açılarından iyi görünürlük sağlar.
• Tepe Dalga Boyu (λp):Tipik olarak 632 nm, emisyonu spektrumun parlak kırmızı kısmına yerleştirir.
• Baskın Dalga Boyu (λd):Nota göre ±1nm dar toleransla 617.5 nm ile 633.5 nm arasında belirtilmiştir. Bu, algılanan rengi tanımlar.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 20 nm, yayılan kırmızı ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri Yön Gerilimi (VF):20mA'de 1.75V ila 2.35V aralığında, ±0.1V toleransla. Bu parametre, akım sınırlayıcı direnç hesaplaması için kritiktir.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de maksimum 10 µA. Veri sayfası açıkça cihazın ters çalışma için tasarlanmadığını belirtir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört sınıfa (Q1, Q2, R1, R2) ayrılır. Bu, tasarımcıların standart parlaklıktan (Q1: 72-90 mcd) yüksek parlaklığa (R2: 140-180 mcd) kadar uygulamalarına uygun bir parlaklık derecesi seçmelerini sağlar.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Kırmızının kesin tonunu tanımlayan baskın dalga boyu, dört koda (E4, E5, E6, E7) ayrılır. 617.5 nm'den 633.5 nm'ye kadar olan bu sınıflandırma, bir dizi veya ekrandaki birden fazla LED arasında hassas renk eşleştirmesi sağlar.

3.3 İleri Yön Gerilimi Sınıflandırması

İleri yön gerilimi, 1.75V'den 2.35V'ye kadar olan aralığı kapsayan üç sınıfa (0, 1, 2) ayrılır. VF sınıfının bilinmesi, verimlilik ve termal yönetim için akım sınırlayıcı devre tasarımının optimize edilmesine yardımcı olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

PDF tipik elektro-optik karakteristik eğrilerinden bahsetse de, çıkarılan metinde IV (Akım-Gerilim), ışık şiddetinin sıcaklığa bağımlılığı ve spektral dağılım için spesifik grafikler sağlanmamıştır. Tam bir analizde bu eğriler temel olacaktır. IV eğrisi, gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Sıcaklık karakteristik eğrisi tipik olarak jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık şiddetinde bir azalma gösterir. Spektral dağılım grafiği, 632nm tepe noktası etrafındaki 20nm bant genişliğini görselleştirerek renk saflığını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED'in çok kompakt bir ayak izi vardır. Paket boyutları uzunluk 2.0mm, genişlik 1.25mm ve yükseklik 0.8mm'dir (tipik SMD 0805 boyutu eşdeğeri). Katot tipik olarak paket üzerinde bir işaretleme veya pahlı köşe ile tanımlanır. Boyut çizimi, aksi belirtilmedikçe standart ±0.1mm toleranslarla, lehim pedi tasarımı için kesin ölçümler sağlar.

5.2 Polarite Tanımlama ve Lehim Pedi Tasarımı

Doğru polarite çalışma için çok önemlidir. Veri sayfasının paket diyagramı anot ve katot terminallerini gösterir. Önerilen lehim pedi düzeni, reflow sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlar ve yeterli mekanik mukavemet sağlar. Tasarımcılar, tombstoning veya zayıf elektriksel bağlantıyı önlemek için bu kılavuzlara uymalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Bileşen kurşunsuz reflow lehimlemeye uyumludur. Önerilen sıcaklık profili şunları içerir: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma aşaması; sıvılaşma üstü süresi (217°C) 60-150 saniye; 260°C'yi aşmayan, maksimum 10 saniye tutulan tepe sıcaklığı; ve kontrollü ısıtma ve soğutma oranları (sırasıyla maks. 6°C/sn ve 3°C/sn). Reflow işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.

6.2 El Lehimleme Önlemleri

El lehimleme gerekliyse, aşırı dikkat gösterilmelidir. Lehim havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her terminal için temas süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır. Düşük güçlü bir havya (25W altı) önerilir. Her terminal lehimlendikten sonra en az 2 saniyelik bir soğutma aralığı gözlemlenerek termal şok önlenmelidir.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, nem geçirmez bariyer torbasında nem alıcı ile paketlenir. Torba, bileşenler kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açıldıktan sonra kullanılmayan LED'ler ≤ 30°C ve ≤ %60 Bağıl Nem'de depolanmalıdır. Torba açıldıktan sonraki "zemin ömrü" 168 saattir (7 gün). Bu süre aşılırsa veya nem alıcı nem girişini gösterirse, kullanımdan önce 60 ± 5°C'de 24 saat pişirme işlemi gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Şartnamesi

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde, 7 inç çapında makaralara sarılı olarak tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Makara ve bant boyutları otomatik besleyici kurulumu için sağlanır.

7.2 Etiket Açıklaması ve Model Numarası

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgiler içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY) ve Işık Şiddeti Derecesi (CAT), Baskın Dalga Boyu Derecesi (HUE) ve İleri Yön Gerilimi Derecesi (REF) için spesifik sınıf kodları. Tam parça numarası 19-213/R6C-AQ1R2B/3T, temel ürünü ve spesifik sınıf seçimlerini kodlar.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Akım Sınırlama ve Koruma

Temel bir tasarım kuralı, seri akım sınırlayıcı direncin zorunlu kullanımıdır. İleri yön geriliminin bir aralığı vardır (1.75-2.35V) ve V-I karakteristiği üsteldir. Besleme gerilimindeki küçük bir artış, ileri yön akımında büyük, potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri, maksimum besleme gerilimi ve sınıftan minimum ileri yön gerilimi temel alınarak hesaplanmalıdır, böylece tüm koşullarda akımın 25mA mutlak maksimum değerini asla aşmaması sağlanır.

8.2 Termal Yönetim

Küçük bir cihaz olmasına rağmen, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda, güç dağılımı (60mW'a kadar) dikkate alınmalıdır. PCB düzeni, lehim pedleri etrafında ısı emici görevi görecek yeterli bakır alan sağlamalı, böylece LED jonksiyonundan ısıyı uzaklaştırmaya ve performansı ve ömrü korumaya yardımcı olmalıdır.

8.3 Uygulama Kısıtlamaları

Veri sayfası, uygulama kısıtlamaları ile ilgili kritik bir not içerir. Bu ürün, belirtildiği gibi, sıfır hata toleranslı yüksek güvenilirlikli uygulamalar için uygun olmayabilir; örneğin askeri/uzay sistemleri, otomotiv güvenlik-kritik sistemleri (örn. hava yastıkları, frenleme) veya yaşam destek tıbbi ekipmanları. Bu tür kullanımlar için farklı niteliklere ve testlere sahip ürünler gereklidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Geleneksel delikli LED'lere kıyasla, bu SMD tipi boyut ve ağırlıkta büyük bir azalma sunarak modern minyatürleştirilmiş elektronikleri mümkün kılar. SMD kırmızı LED kategorisi içinde, temel farklılaştırıcıları spesifik parlak kırmızı rengi (AlGaInP çip), geniş 120 derecelik görüş açısı ve parlaklık ve renk tutarlılığı için net tanımlanmış sınıflandırma yapısıdır. Kapsamlı kullanım ve lehimleme kılavuzları ayrıca tasarımcılara net uygulama talimatları sağlayarak montaj sürecindeki riski azaltır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Seri direnç nasıl hesaplanır?

Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (V_besleme - VF_LED) / I_istenen. Veri sayfasından veya spesifik sınıfınızdan minimum VF'yi (örn. Sınıf 0'dan 1.75V) ve istediğiniz çalışma akımını (örn. 20mA) kullanın. 5V besleme için: R = (5V - 1.75V) / 0.020A = 162.5Ω. Bir sonraki yüksek standart değeri seçin (örn. 180Ω) ve gerçek akımı, 25mA'nın altında olduğundan emin olmak için hesaplayın.

10.2 Bunu otomotiv iç aydınlatması için kullanabilir miyim?

Gösterge paneli arka aydınlatması veya anahtar aydınlatması gibi kritik olmayan iç aydınlatma için uygun olabilir. Ancak, dış aydınlatma veya güvenlik-kritik sinyaller için, uygulama kısıtlamaları notu, otomotiv kullanımı için nitelikli bir ürün için üreticiye danışılmasını tavsiye eder.

10.3 Torba açıldıktan sonraki depolama koşulu neden bu kadar önemli?

SMD paketleri atmosferden 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 cihazı yok eder. 7 günlük zemin ömrü ve pişirme talimatları, bu arıza modunu önlemek için kritiktir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Durum Gösterge Paneli Tasarımı:Bir tasarımcı, birden fazla kırmızı durum göstergesi olan bir kontrol paneli oluşturuyor. Tek tip görünüm sağlamak için aynı Baskın Dalga Boyu sınıfından LED'ler belirtirler (örn. hepsi E6: 625.5-629.5nm). Yüksek ortam ışığı altında yeterli parlaklığı garanti etmek için R1 ışık şiddeti sınıfını (112-140 mcd) seçerler. PCB'yi 5V rayı ile tasarlarlar, minimum parlaklığın karşılandığından emin olmak için sınıflarının maksimum VF'sini kullanarak akım sınırlayıcı direnci hesaplarlar ve termal dağılım için cömert bakır alanları sağlarlar. Üretime, reflow profilini tam olarak takip etmelerini ve nem bariyer torbası montajdan 7 günden fazla önce açılmışsa bileşenleri pişirmelerini talimat verirler.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) yarı iletken çip temellidir. Jonksiyonun eşik değerini aşan bir ileri yön gerilimi uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji salar. AlGaInP katmanlarının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna karşılık gelir - bu durumda, yaklaşık 632 nm'de parlak kırmızı. Epoksi reçine lens, ışık çıkışını maksimize etmek ve 120 derecelik görüş açısını şekillendirmek için su berraklığındadır.

13. Teknoloji Trendleri

Gösterge LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı), artan yoğunluk için daha küçük paket boyutları ve daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı yönünde devam etmektedir. Ayrıca, daha yüksek sıcaklık toleransı ve termal döngü direnci dahil olmak üzere zorlu ortamlar için güvenilirlik ve niteliklendirmeye artan bir vurgu vardır. Dahası, basit göstergelerin ötesinde gelişmiş uygulamalarda, karartma ve renk kontrolü için akıllı sürücülerle entegrasyon giderek daha yaygın hale gelmektedir.