SMD LED 19-21/G6C-AL1M2LY/3T Veri Sayfası - Boyut 2.0x1.25x0.8mm - Voltaj 1.7-2.3V - Parlak Sarı Yeşil - İngilizce Teknik Belge

1. Ürün Genel Bakışı

19-21/G6C-AL1M2LY/3T, kompakt boyut, yüksek güvenilirlik ve tutarlı performans gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı cihaz (SMD) LED'dir. Bu bileşen, minyatür ayak izi ile karakterize edilen 19-21 paket ailesine aittir ve bu da onu alanı kısıtlı tasarımlar için ideal kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu LED'in birincil avantajı, geleneksel kurşun çerçeveli tip bileşenlere kıyasla önemli ölçüde küçültülmüş boyutudur. Bu miniaturizasyon, tasarımcılar ve üreticiler için birkaç temel fayda sağlar:

• Daha Küçük Kart Boyutu: Daha kompakt PCB düzenlerine olanak tanır.
• Daha Yüksek Paketleme Yoğunluğu: Tek bir kart üzerine daha fazla bileşen yerleştirilmesini sağlayarak işlevselliği artırır.
• Azaltılmış Depolama Alanı: Bileşenin ve paketlemesinin (7 inçlik makaralarda 8mm bant) daha küçük fiziksel boyutu, lojistiği ve envanter yönetimini optimize eder.
• Hafif Tasarım: Minimum ağırlık, her gramın önem taşıdığı taşınabilir ve minyatür uygulamalar için çok önemlidir.
• Üretim Uyumluluğu: Cihaz, standart otomatik yerleştirme ekipmanları ve kızılötesi ile buhar fazı reflow dahil ana akım lehimleme prosesleri ile tam uyumludur, yüksek hacimli üretimi kolaylaştırır.

1.2 Uyumluluk ve Çevre Standartları

Bu ürün, modern çevre ve güvenlik düzenlemeleri dikkate alınarak tasarlanmış olup geniş pazar kabulü sağlar:

• Kurşunsuz: Kurşun kullanılmadan üretilmiştir, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
• Halojensiz: Halojen içermez gerekliliklerine uygun olup, Brom (Br) ve Klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.
• REACH Uyumluluğu: Kimyasalların kaydı, değerlendirilmesi, izni ve kısıtlanması ile ilgili AB'nin REACH düzenlemesine uyar.

2. Teknik Özellikler ve Objektif Yorumlama

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle cihazın elektriksel, optik ve termal parametrelerinin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garantisi yoktur ve güvenilir tasarımlardan kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R): 5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, anında eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F): 25 mA. Sürekli çalışma için maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 60 mA (Görev 1/10 @1kHz). Kısa darbe işlemi için uygundur ancak DC için değildir.
• Güç Dağılımı (P_d): 60 mW. Paketin Ta=25°C'de dağıtabileceği maksimum güç. Daha yüksek ortam sıcaklıklarında güç azaltma gereklidir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) HBM: 2000V. Cihazın statik elektriğe karşı dayanıklılığının bir ölçüsünü sağlar, İnsan Vücudu Modeli (HBM)'ne göre Sınıf 2 olarak sınıflandırılır.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı: Montaj için termal profil limitlerini belirtir.
  • Reflow Lehimleme: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı.
  • El İşi Lehimleme: Uç sıcaklığı 350°C, her terminal için maksimum 3 saniye.

2.2 Elektro-Optik Özellikleri (Ta=25°C)

Bunlar, standart test koşulları altında ölçülen tipik performans parametreleridir (I_F = 5mA).

• Işık Şiddeti (I_v): 11.5 mcd (Min) ile 28.5 mcd (Max) arasında değişir, tipik tolerans ±%11'dir. Bu, algılanan parlaklığı tanımlar.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 100 derece (Tipik). Bu geniş görüş açısı, LED'in doğrudan karşıdan görülemeyebileceği uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p): 575 nm (Tipik). Spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 569.5 nm ila 577.5 nm. Bu parametre, algılanan renk (Brilliant Yellow Green) ile daha yakından ilişkilidir ve binning'e tabidir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): 20 nm (Tipik). Maksimum yoğunluğun yarısındaki (FWHM) yayılan spektrumun genişliği.
• İleri Yönlü Voltaj (V_F): 1.70V ila 2.30V arasında, I_F=5mA'de, tipik toleransı ±0.05V'dur. Bu aralık, akım sınırlama direnci hesaplaması için kritik öneme sahiptir.
• Ters Akım (I_R): Maksimum 10 μA, V_R=5V'de. Veri sayfası, cihazın ters yönde çalışma için tasarlanmadığını açıkça belirtir; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler bölmelere ayrılır. Bu cihaz üç bağımsız bölmeleme parametresi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, I=5mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre gruplandırılır._FSınıf kodları (L1, L2, M1, M2), 11.5-14.5 mcd (L1)'den 22.5-28.5 mcd (M2)'ye kadar artan parlaklık seviyelerini temsil eder. Tasarımcılar, belirli parlaklık gereksinimlerini karşılamak için bir sınıf seçebilir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

Bu sınıflandırma renk tutarlılığını sağlar. Baskın dalga boyu 2nm adımlarla sınıflandırılır ve C16 (569.5-571.5nm) ile C19 (575.5-577.5nm) arasındaki sınıf kodlarına ayrılır. Daha dar bir sınıf seçimi, bir dizideki birden fazla LED arasında daha tekdüze bir renk görünümüyle sonuçlanır.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Gruplandırma

İleri gerilim, 19 kodundan (1.70-1.80V) 24 koduna (2.20-2.30V) kadar 0.1V adımlarla sınıflandırılır. V'yi bilmek_F bin, LED'ler paralel sürüldüğünde verimlilik için akım sınırlama devresinin tasarımını optimize etmeye ve tutarlı parlaklığı sağlamaya yardımcı olabilir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Datasheet, cihazın standart olmayan koşullar altındaki davranışını anlamak için gerekli olan birkaç karakteristik eğri sağlar.

4.1 Relative Luminous Intensity vs. Forward Current

Bu eğri, ışık çıkışının akımla doğrusal orantılı olmadığını göstermektedir. Akım arttıkça artar ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşabilir veya verimliliği azalabilir. Maksimum nominal akım (25mA) yakınında çalıştırmak, orantılı parlaklık artışı sağlamayabilir ve ısıyı artırır.

4.2 Göreceli Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği

LED verimliliği, jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri tipik olarak, ortam sıcaklığı 25°C'den maksimum çalışma sıcaklığına (+85°C) doğru arttıkça ışık çıkışında bir düşüş olduğunu gösterir. Bu durum, yüksek sıcaklık ortamları için yapılan tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

4.3 İleri Akım Derecelendirme Eğrisi

Bu, termal yönetim için kritik bir grafiktir. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir. Ta arttıkça, maksimum I_F eklem sıcaklığının güvenli sınırları aşmasını önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği korumak için azaltılmalıdır.

4.4 Spektrum Dağılımı ve Radyasyon Deseni

Spektrum dağılım grafiği, 575nm civarında merkezlenmiş monokromatik sarı-yeşil çıkışı doğrular. Radyasyon diyagramı (kutupsal çizim), ışık şiddetinin açısal dağılımını göstererek 100 derecelik görüş açısını görsel olarak temsil eder.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

19-21 paketinin nominal boyutları uzunluk 2.0 mm, genişlik 1.25 mm ve yükseklik 0.8 mm'dir (aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1 mm). Veri sayfası, pad düzeni, bileşen dış hatları ve katot tanımlama işaretini gösteren ayrıntılı bir boyut çizimi içerir. Doğru lehimleme ve hizalama için bu çizime dayalı hassas footprint tasarımı esastır.

5.2 Polarite Tanımlama

Cihaz üzerinde katot, paket diyagramında gösterildiği gibi açıkça işaretlenmiştir. Devrenin doğru çalışmasını sağlamak için yerleştirme sırasında doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Ayrıntılı bir kurşunsuz yeniden akış profili sağlanmıştır:

• Ön ısıtma: 150-200°C, 60-120 saniye.
• Sıvı Faz Üzerinde Geçen Süre (217°C): 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
• Zirve Süresi: Maksimum 10 saniye.
• Isıtma/Soğutma Hızı: Maksimum 6°C/saniye ısıtma, 3°C/saniye soğutma.

Termal şoku önlemek, LED epoksisine veya çipine zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için bu profilin titizlikle takip edilmesi kritik önem taşır.

6.2 Kritik Önlemler

• Current Limiting: Harici bir akım sınırlama direnci zorunludur. LED, akım kontrollü bir cihazdır; ileri voltajdaki küçük bir değişiklik, akımda büyük bir değişikliğe neden olarak hızlı arızaya (yanmaya) yol açabilir.
• Reflow Döngüleri: Aşırı termal gerilimi önlemek için reflow lehimleme işlemi ikiden fazla kez gerçekleştirilmemelidir.
• Mekanik Stres: Lehimleme sonrasında PCB'yi ısıtırken veya bükerken LED gövdesine stres uygulamaktan kaçının.
• El Lehimleme: Gerekirse, her terminal için ≤350°C'de ≤3 saniye, güç derecesi ≤25W olan bir lehimleme havya kullanın. Terminaller arasında ≥2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın. El lehimlemesi, hasar riskini daha yüksek taşır.
• Onarım: Lehimlemeden sonra yeniden işlem yapmaktan kaçının. Kesinlikle gerekliyse, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve ped hasarını önlemek için bileşeni eşit şekilde kaldırmak amacıyla çift başlı bir lehimleme havya kullanın.

7. Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bu bileşen nem hassastır. Uygun olmayan kullanım, emilmiş nemin hızlı buharlaşması nedeniyle yeniden akış sırasında "patlamış mısır" (paket çatlaması) oluşmasına yol açabilir.

• Açılmamış Torba: Kullanıma hazır olana kadar nem önleyici bariyer torbasını açmayın.
• Raf Ömrü: Açıldıktan sonra, LED'ler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem koşullarında saklandığında 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır.
• Yeniden Fırınlama: Depolama süresi aşıldıysa veya nem alıcı göstergesi doygunluk gösteriyorsa, kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saat boyunca pişirme gereklidir.
• Yeniden Paketleme: Kullanılmayan LED'ler, taze nem alıcı ile birlikte nem geçirmez torbada yeniden mühürlenmelidir.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

8.1 Standart Paketleme

Cihaz, nem geçirmez paketleme ile tedarik edilir:

• Taşıyıcı Bant: 8mm genişliğinde bant.
• Makara: 7 inç çapında makara.
• Miktar: Makara başına 3000 adet.
• Ambalaj: Nem tutucu içerir ve uygun etiketlerle alüminyum nem geçirmez torbada mühürlenmiştir.

8.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve tanımlama için temel bilgileri içerir:

• CPN: Müşteri Ürün Numarası.
• P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 19-21/G6C-AL1M2LY/3T).
• Miktar: Paketleme miktarı.
• Kategori: Işık Şiddeti kutu kodu (örn. L1, M2).
• HUE: Kromatiklik/Baskın Dalga Boyu kutu kodu (örn. C17, C19).
• REF: İleri Yönlü Gerilim sınıf kodu (örn., 20, 23).
• LOT No: İzlenebilirlik için üretim parti numarası.

9. Uygulama Önerileri

9.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma: Geniş görüş açısı ve tutarlı rengi sayesinde gösterge paneli göstergeleri, anahtar arka aydınlatması ve LCD'ler ile semboller için düz arka aydınlatmada idealdir.
• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefonlar, faks makineleri ve diğer iletişim cihazlarındaki durum göstergeleri ve tuş takımı arka ışığı.
• Genel Gösterge: Tüketici elektroniği, ev aletleri ve endüstriyel kontrollerde güç durumu, mod göstergesi ve diğer genel amaçlı görsel geri bildirimler.

9.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücüsü: Daima bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme - V_F) / I_F, maksimum V kullanılarak_F kutudan veya veri sayfasından, en kötü durum koşullarında akımın sınırları aşmamasını sağlamak için.
• Termal Yönetim: Yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akım yakınında sürekli çalışma için, ısı dağılımı için PCB düzenini göz önünde bulundurun. LED'leri diğer ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçının.
• ESD Koruması: Montaj sırasında standart ESD işleme prosedürlerini uygulayın. Cihaz 2kV HBM korumasına sahip olsa da, yüksek ESD riskli ortamlarda ek devre seviyesi koruma gerekebilir.
• Optik Tasarım: Daha odaklanmış bir ışın hüzmesi isteniyorsa, geniş görüş açısı ışık kılavuzları veya difüzörler gerektirebilir. Su berraklığındaki reçine lens, iyi ışık çıkışı sağlar.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli LED'lere veya daha büyük SMD paketlerine kıyasla, 19-21 modeli küçültme ve performansın ikna edici bir birleşimini sunar. Temel farklılaştırıcıları, düşük güçlü gösterge LED kategorisindeki çok küçük 2.0x1.25mm kapladığı alanı ve AlGaInP yarı iletken malzemesini kullanmasıdır; bu malzeme sarı-yeşil spektrumunda yüksek verimlilik ve doygun renk sağlar. Diğer bazı küçültülmüş paketlerle karşılaştırıldığında, nispeten standart pad düzenini ve sağlam bir nem hassasiyet seviyesini korur, bu da onu otomatik montaj için güvenilir bir seçim haline getirir.

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mantık beslemesinden sürebilir miyim?
C: Hayır. Her zaman bir akım sınırlama direnci kullanmalısınız. Örneğin, 3.3V besleme ve 5mA'de tipik 2.0V V_F ile, (3.3V - 2.0V) / 0.005A = 260Ω direnç gereklidir. Muhafazakar bir tasarım için daima veri sayfasındaki maksimum V_F değerini (2.3V) kullanın: (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200Ω.

Q: Depolama ve pişirme prosedürü neden bu kadar önemli?
A: SMD bileşenleri havadaki nemi emer. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında bu nem hızla buhara dönüşerek, epoksi paketinin çatlamasına ("patlamış mısır etkisi") neden olacak kadar iç basınç oluşturabilir; bu da anında veya gizli arızaya yol açar.

Q: Bin kodları tasarımım için ne anlama geliyor?
A: Uygulamanız tek tip görünüm gerektiriyorsa (örneğin, bir LED dizisi), Baskın Dalga Boyu (HUE) ve Işık Şiddeti (CAT) için sıkı gruplar belirtmelisiniz. Tek bir gösterge için standart gruplar genellikle yeterlidir. Paralel olarak birçok LED sürüyorsanız ve eşit akım dağılımı sağlamak istiyorsanız, İleri Yön Gerilimi (REF) grubu yardımcı olabilir.

12. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Taşınabilir bir cihaz için çoklu gösterge durum paneli tasarımı.
Bir tasarımcı, küçük, pille çalışan bir cihazda pil, bağlantı ve mod durumlarını göstermek için 5 adet aynı sarı-yeşil LED'e ihtiyaç duyar.

1. Bileşen Seçimi: 19-21 LED, küçük boyutu, düşük güç tüketimi ve uygun rengi nedeniyle seçilmiştir.
2. Sınıflandırma Şartnamesi: Tüm 5 LED'in aynı görünmesini sağlamak için, tasarımcı satın alma emrinde hem CAT (örneğin, yalnızca M1) hem de HUE (örneğin, yalnızca C18) için tek, dar bir bin belirtir.
3. Devre Tasarımı: Cihaz, 3.0V'luk bir düğme pil ile çalışır. Maksimum V_F 2.3V ve hedef I_F Yeterli parlaklık ve uzun pil ömrü için 5mA'lik bir hedefle, akım sınırlama direnci hesaplanır: R = (3.0V - 2.3V) / 0.005A = 140Ω. Standart bir 150Ω direnç seçilir.
4. PCB Yerleşimi: Kompakt 19-21 footprint, 5 LED'in birbirine yakın yerleştirilmesine olanak tanır. İpek baskıdaki katot işareti doğru yönlendirmeyi sağlar.
5. Montaj: Fabrika, makaraları teslim alır ve bunlar, üretim hattı hazır olana kadar mühürlü torbalarında saklanır. PCB, belirtilen profil kullanılarak tek bir reflow döngüsünden geçer.
6. Sonuç: Uygun bin seçimi ve devre tasarımı sayesinde, nihai ürünün göstergeleri düzgün, profesyonel görünümlü, parlaklığı eşit ve LED renkleri tutarlı bir panele sahiptir.

13. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) yarı iletken teknolojisine dayanmaktadır. Diyotun eklem potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve boşluklar sırasıyla n-tipi ve p-tipi malzemelerden aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek enerjiyi fotonlar şeklinde salar. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, Parlak Sarı Yeşil (~575nm). Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülü, yarı iletken çipi korur, ışık çıktısını şekillendirmek için bir mercek görevi görür ve çipten ışık çıkarma verimliliğini artırır.

14. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

19-21 paketi, elektronikte devam eden minyatürleşme ve yüzey montaj teknolojisi eğilimini temsil etmektedir. Bacaklı paketlerden bu gibi SMD'lere geçiş, otomatik, yüksek hızlı pick-and-place montajını mümkün kılarak, elle lehimleme adımlarını ortadan kaldırarak üretim maliyetlerini önemli ölçüde düşürür ve güvenilirliği artırır. AlGaInP malzemesinin kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla bir ilerlemeyi temsil ederek daha yüksek ışık verimliliği ve daha canlı, doygun renkler sunar. Ayrıca, kurşunsuz, halojensiz ve REACH standartlarına uyum, çevre dostu sürdürülebilir üretim süreçleri ve malzemelere yönelik endüstri çapındaki değişimi yansıtmaktadır; bu artık küresel pazara erişim için kritik bir gerekliliktir.