Dil Seçin

SMD LED 19-21/G PC-FL1M2B/3T Veri Sayfası - Saf Yeşil - 2.0x1.25x0.8mm - Maks. 2.35V - 60mW - İngilizce Teknik Doküman

Saf Yeşil renkli 19-21/G PC-FL1M2B/3T SMD LED'in tam teknik veri sayfası. Mutlak maksimum değerleri, elektro-optik özellikleri, sınıflandırma bilgilerini, paket boyutlarını, lehimleme kılavuzunu ve uygulama notlarını içerir.
smdled.org | PDF Boyutu: 0.3 MB
Derecelendirme: 4.5/5
Sizin Derecelendirmeniz
Bu belgeyi zaten derecelendirdiniz
PDF Doküman Kapağı - SMD LED 19-21/G PC-FL1M2B/3T Veri Sayfası - Saf Yeşil - 2.0x1.25x0.8mm - Maks. 2.35V - 60mW - İngilizce Teknik Doküman

İçindekiler

1. Ürüne Genel Bakış

19-21/G PC-FL1M2B/3T, kompakt, verimli ve güvenilir gösterge veya arka aydınlatma çözümleri gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Bu bileşen, geleneksel lead-frame tipi LED'lere kıyasla önemli bir ilerlemeyi temsil ederek, kart alanında önemli azalmalar sağlar, paketleme yoğunluğunu artırır ve sonuçta son kullanıcı ekipmanlarının küçültülmesine katkıda bulunur. Hafif yapısı, boyut ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu uygulamalar için uygunluğunu daha da artırır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Bu SMD LED'in temel avantajları, paket tasarımı ve malzeme uyumluluğundan kaynaklanmaktadır:

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için tasarlanmıştır:

2. Teknik Özellikler: Derinlemesine Analiz

LED'in performansı ve güvenilirliği, mutlak maksimum değerleri ve elektro-optik özellikleri ile tanımlanır. Cihazın bu belirtilen sınırların ötesinde çalıştırılması kalıcı hasara neden olabilir veya performansını düşürebilir.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, herhangi bir çalışma koşulunda, anlık olarak bile aşılmaması gereken stres limitlerini tanımlar. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, normal çalışma koşullarında (aksi belirtilmedikçe Ta=25°C, IF=20mA) LED'in ışık çıkışını ve elektriksel davranışını tanımlar. "Typ." sütunu tipik veya ortalama değerleri temsil ederken, "Min." ve "Max." garanti edilen limitleri tanımlar.

Toleranslarla İlgili Önemli Notlar: Veri sayfası, temel parametreler için üretim toleranslarını belirtir: Işık Şiddeti (±%11), Baskın Dalga Boyu (±1nm) ve İleri Yön Gerilimi (±0.1V). Bu toleranslar, her bir bölme (bin) içindeki değerler için geçerlidir (sonraki bölüme bakınız).

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ölçülen performanslarına göre "bin"lere ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli uygulama ihtiyaçları için sıkı kontrol edilmiş özelliklere sahip bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, 20mA'de ölçülen Iv değerlerine göre dört şiddet binine (L1, L2, M1, M2) ayrılır. Bu, belirli parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için seçim yapılmasını sağlar.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

Yeşil ışığın rengi (ton), dört dalga boyu grubuna (C10'dan C13'e) ayrılarak kontrol edilir. Bu, birden fazla gösterge arasında renk tutarlılığının önemli olduğu uygulamalar için kritiktir.

3.3 İleri Yönlü Gerilim Gruplandırması

LED'ler ayrıca 20mA'deki ileri voltaj düşüşlerine göre de sınıflandırılır. Bu, özellikle birden fazla LED'i seri olarak sürerken güç kaynaklarının ve akım sınırlama devrelerinin tasarımına yardımcı olur.

Bu üç bin kodunun kombinasyonu (örneğin, M2, C11, 1), belirli bir LED partisinin performans özelliklerini benzersiz bir şekilde tanımlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar. Bu eğrileri anlamak, sağlam bir devre tasarımı için esastır.

4.1 İleri Yönlü Akım vs. İleri Yönlü Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki gerilim arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilim (VF) akımla birlikte artar. Bu eğri, uygun bir akım sınırlayıcı direnç seçmek veya sabit akımlı bir sürücü tasarlamak için çok önemlidir. 20mA'deki tipik VF yaklaşık 2.0V'dur, ancak binleme'ye göre 1.75V ile 2.35V arasında değişebilir.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti vs. İleri Yönlü Akım

Bu grafik, ışık çıkışının sürücü akımıyla nasıl arttığını göstermektedir. Genellikle doğrusal altı bir ilişkidir; akımı iki katına çıkarmak, ışık çıkışını iki katına çıkarmaz. Önerilen 20mA veya altında çalışmak, optimum verimlilik ve uzun ömür sağlar.

4.3 Göreceli Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği

LED ışık çıkışı sıcaklığa bağlıdır. Bu eğri, ortam sıcaklığı (Ta) yükseldikçe ışık şiddetinin azaldığını göstermektedir. Örneğin, maksimum çalışma sıcaklığı olan +85°C'de, ışık çıkışı 25°C'dekinden önemli ölçüde düşük olabilir. Bu durum, yüksek sıcaklık ortamlarında çalışan tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

4.4 İleri Akım Derecelendirme Eğrisi

Bu, güvenilirlik için en kritik eğrilerden biridir. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı gösterir. Sıcaklık arttıkça, aşırı ısınmayı ve hızlanmış bozulmayı önlemek için maksimum güvenli akım azalır. 85°C'de, izin verilen maksimum akım, 25°C'de derecelendirilen 25mA'den daha azdır.

4.5 Spektrum Dağılımı

Spektral grafik, farklı dalga boylarında yayılan ışığın bağıl yoğunluğunu çizer. Bu Saf Yeşil AlGaInP LED için, merkezi yaklaşık 561 nm'de olan, tipik 20 nm FWHM değerine sahip tek ve baskın bir tepe gösterir ve bu da monokromatik yeşil çıkışını doğrular.

4.6 Radyasyon Diyagramı (Uzaysal Dağılım)

Bu kutupsal çizim, ışığın LED'den uzaysal olarak nasıl yayıldığını gösterir. 100 derecelik görüş açısı burada doğrulanmıştır ve yoğunluğun eksen üzerindeki değerin %50'sine düştüğü açıyı gösterir. Desen kabaca Lambertian (kosinüs dağılımı) görünmektedir, bu da difüz lensli SMD LED'ler için yaygındır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları ve Dış Hat

19-21 SMD LED çok kompakt bir ayak izine sahiptir. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmediği sürece tolerans ±0.1mm) yaklaşık 2.0 mm uzunluk ve 1.25 mm genişlikte bir gövde boyutunu ve tipik 0.8 mm yüksekliği içerir. Detaylı çizim, PCB yerleşim tasarımını yönlendirmek için pad aralığını (tipik 1.4mm), land pattern önerilerini ve genel paket konturlarını belirtir.

5.2 Polarite Tanımlama

Doğru yönlendirme hayati önem taşır. Katot (negatif terminal) açıkça işaretlenmiştir. Paket üstünde, belirgin bir katot işareti (genellikle yeşil bir nokta, bir çentik veya pahlı bir köşe) bulunur. Alt taraf metalizasyonu da anot ve katot pedleri arasında farklılık gösterebilir. PCB tasarımı ve montajı sırasında daima veri sayfası şemasına başvurun.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Lehim bağlantılarının güvenilirliğini sağlamak ve LED'e zarar gelmesini önlemek için bu kılavuzlara uyulması kritik önem taşır.

6.1 Reflow Lehimleme Profili (Kurşunsuz)

Kurşunsuz reflow lehimleme için önerilen sıcaklık profili aşağıda verilmiştir:

Maksimum iki yeniden akış döngüsüne izin verilir.

6.2 El Lehimleme Önlemleri

El lehimleme gerekliyse, aşırı dikkat gereklidir:

6.3 Yeniden İşleme ve Onarım

Lehimleme sonrası tamir şiddetle tavsiye edilmez. Kesinlikle kaçınılmazsa, güvenli bir şekilde çıkarılmasını sağlamak için her iki terminali aynı anda ısıtmak üzere özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalıdır. Yeniden işleme sırasında termal hasar potansiyeli yüksektir ve LED'in özellikleri tamir sonrasında doğrulanmalıdır.

7. Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bu LED, atmosferik nemin emilimini önlemek için kurutucu ile birlikte nem geçirmez bariyerli bir torbada paketlenmiştir; bu nem, reflow sırasında "patlamış mısır" etkisine (paket çatlaması) neden olabilir.

8. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

8.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit içinde tedarik edilir. Her makara 7 inç çapındadır ve 3000 adet içerir. Otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için taşıyıcı şerit cep boyutları ve makara göbeği/çemberi boyutlarına ilişkin detaylı çizimler sağlanmıştır.

8.2 Etiket Bilgileri

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgileri içerir:

9. Uygulama Tasarımı Hususları

9.1 Akım Sınırlama Zorunludur

Veri sayfası açıkça uyarır: "Müşteri koruma için direnç uygulamalıdır." LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri voltajdaki küçük bir artış, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Harici bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi kesinlikle gereklidir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (Vbesleme - VF) / IF, burada VF ilgili kutudaki tipik veya maksimum değerdir.

9.2 Termal Yönetim

Paket küçük olmasına rağmen, güç dağılımı (60mW'a kadar) ısı üretir. Güvenilir uzun vadeli çalışma için, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya sürüş akımlarında:

9.3 Optik Hususlar

Geniş 100 derecelik görüş açısı, bu LED'i göstergenin çeşitli açılardan görülmesinin gerektiği uygulamalar için uygun kılar. Daha yönlendirilmiş ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir. Su berraklığındaki reçine, parlak ve doymamış bir görünüm sağlar.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) teknolojisine dayanan 19-21/G LED'i, saf yeşil emisyon için belirli avantajlar sunar:

11. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

11.1 5V besleme için hangi dirence ihtiyacım var?

Güvenlik için maksimum VF değeri 2.35V (Bin 2) ve hedef IF değeri 20mA kullanılarak: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohm. En yakın standart değerler 130 Ohm veya 150 Ohm'dur. 150 Ohm kullanmak IF ≈ 17.7mA sağlar, bu güvenlidir ve biraz daha uzun ömür sunar. Daima kendi spesifik besleme voltajınıza ve seçtiğiniz akıma göre hesaplayın.

11.2 3.3V ile sürebilir miyim?

Evet, 3.3V besleme uygundur. Bir direnç hesaplaması şöyle olacaktır: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ohm. 68 Ohm'luk bir direnç iyi bir seçim olacaktır. Beslemenin gerekli akımı sağlayabildiğinden emin olun.

11.3 Işık çıkışı neden yüksek sıcaklıkta daha düşük?

Bu, yarı iletken LED'lerin temel bir özelliğidir. Sıcaklık arttıkça, ışık yayan eklemin iç kuantum verimi azalır ve ışımasız yeniden birleşme artar, bu da aynı sürücü akımı için daha az ışık çıkışı ile sonuçlanır. Azaltma eğrisi, eklem sıcaklığını yönetmek için izin verilen akımı düşürerek bunu telafi eder.

11.4 Tasarımım için "Kurşunsuz" ve "Halojensiz" ne anlama gelir?

Kurşunsuz, bileşen bacaklarındaki lehim kaplamasının ve üretimde kullanılan dahili lehimin kurşun içermediği, küresel çevre düzenlemeleriyle uyumlu olduğu anlamına gelir. Halojensiz, plastik kalıp bileşiğinin belirlenen sınırların üzerinde bromlu veya klorlu alev geciktirici içermediği, cihaz aşırı ısıya veya ateşe maruz kalırsa toksik duman emisyonunu azalttığı anlamına gelir.

12. Tasarıma Geçiş Örnek Çalışması: Gösterge Paneli Anahtar Arka Aydınlatması

Senaryo: Hem gün ışığında hem de karanlıkta, -30°C ila +85°C çalışma sıcaklığı aralığında görülebilmesi gereken bir otomotiv gösterge paneli anahtarı için arka aydınlatma tasarlamak. Tasarım Seçimleri:

  1. LED Seçimi: Yeterli parlaklığı sağlamak için daha yüksek ışık şiddetine sahip bir bin seçin (örn. M2). Tüm anahtarlar arasında renk tutarlılığı için dar bir dalga boyu bin'i seçin (örn. C11).
  2. Sürücü Devresi: Basit bir direnç yerine, otomotiv ortamları için tasarlanmış sabit akımlı bir sürücü IC kullanın. Bu, akü voltajı dalgalanmalarından (örn. 9V'dan 16V'a) bağımsız olarak tutarlı parlaklık sağlar. Akımı, uzun ömürlülüğü artırmak ve yüksek ortam sıcaklığını hesaba katmak için 15-18mA olarak ayarlayın.
  3. PCB Yerleşimi: Isıyı PCB'ye dağıtmak için LED'in termal pedlerine (anot ve katot) bağlı geniş bakır alanlar sağlayın. Eğer kart çok katmanlıysa termal viyalar kullanın.
  4. Optik Tasarım: 100 derecelik görüş açısı, çoğu anahtar tasarımı için yeterlidir. Anahtar simgesinin altındaki ışığı eşit şekilde yaymak için bir ışık kılavuzu veya difüzör kullanılabilir.
  5. Storage & Assembly: Otomotiv PCB montajları genellikle birden fazla reflow döngüsüne tabi tutulduğundan, nem hassasiyeti yönergelerine kesinlikle uyun.
Bu yaklaşım, otomotiv sınıfı gereksinimleri karşılayan güvenilir, parlak ve tutarlı bir gösterge sağlar.

13. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Çip malzemesi AlGaInP'dir (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür). Eklemin dahili potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar aktif bölgeye enjekte olur. Burada, ışıma yoluyla yeniden birleşirler ve enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde açığa çıkarırlar. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda, yaklaşık 561 nm civarında saf yeşil. Su berraklığındaki epoksi reçine kapsülü, çipi korur, ışık çıktısını şekillendirmek için bir mercek görevi görür ve fosfor veya difüzörler içerebilir (ancak tek renkli bir tip için genellikle şeffaftır).

LED Spesifikasyon Terminolojisi

LED teknik terimlerinin tam açıklaması

Fotoelektrik Performans

Terim Birim/Gösterim Basit Açıklama Neden Önemli
Işık Etkinliği lm/W (lümen başına watt) Watt başına ışık çıktısı, daha yüksek olması daha enerji verimli olduğu anlamına gelir. Enerji verimlilik sınıfını ve elektrik maliyetini doğrudan belirler.
Işık Akısı lm (lümen) Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, genellikle "parlaklık" olarak adlandırılır. Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler.
Görüş Açısı ° (derece), örn., 120° Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın hüzmesi genişliğini belirler. Aydınlatma menzilini ve düzgünlüğünü etkiler.
CCT (Renk Sıcaklığı) K (Kelvin), örn., 2700K/6500K Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek değerler beyazımsı/soğuk. Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler.
CRI / Ra Birimsiz, 0–100 Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. Renk doğruluğunu etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gerektiren yerlerde kullanılır.
SDCM MacAdam elips adımları, örn. "5-adım" Renk tutarlılığı metriği, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. Aynı parti LED'lerde tek tip renk sağlar.
Dominant Wavelength nm (nanometre), örn. 620nm (kırmızı) Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler.
Spektral Dağılım Dalga boyu - yoğunluk eğrisi Dalga boyları arasındaki yoğunluk dağılımını gösterir. Renk oluşturmayı ve kaliteyi etkiler.

Elektriksel Parametreler

Terim Sembol Basit Açıklama Tasarım Hususları
İleri Yönlü Gerilim Vf LED'i açmak için gereken minimum voltaj, "başlangıç eşiği" gibi. Sürücü voltajı ≥Vf olmalıdır, seri LED'lerde voltajlar toplanır.
İleri Akım If LED'in normal çalışması için gereken akım değeri. Usually constant current drive, current determines brightness & lifespan.
Maksimum Darbe Akımı Ifp Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akımı, karartma veya flaş için kullanılır. Pulse width & duty cycle must be strictly controlled to avoid damage.
Ters Gerilim Vr LED'in dayanabileceği maksimum ters voltaj, aşılırsa delinmeye neden olabilir. Devre ters bağlantıyı veya voltaj dalgalanmalarını önlemelidir.
Termal Direnç Rth (°C/W) Çipten lehime ısı transferine karşı direnç, düşük olması daha iyidir. Yüksek termal direnç daha güçlü bir ısı dağıtımı gerektirir.
ESD Bağışıklığı V (HBM), örn., 1000V Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, değer ne kadar yüksekse o kadar az hassastır. Üretimde, özellikle hassas LED'ler için anti-statik önlemler gereklidir.

Thermal Management & Reliability

Terim Temel Metrik Basit Açıklama Etki
Junction Temperature Tj (°C) LED çipinin içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. Her 10°C'lik düşüş ömrü iki katına çıkarabilir; çok yüksek olması ışık azalmasına ve renk kaymasına neden olur.
Lumen Depreciation L70 / L80 (saat) Parlaklığın başlangıç değerinin %70'ine veya %80'ine düşmesi için geçen süre. LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar.
Işık Akısı Korunumu % (örneğin, %70) Belirli bir süre sonunda korunan parlaklık yüzdesi. Uzun süreli kullanımda parlaklık korunumunu gösterir.
Renk Kayması Δu′v′ veya MacAdam elipsi Kullanım sırasındaki renk değişim derecesi. Aydınlatma sahnelerindeki renk tutarlılığını etkiler.
Thermal Aging Malzeme Bozulması Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. Parlaklık düşüşüne, renk değişimine veya açık devre arızasına neden olabilir.

Packaging & Materials

Terim Yaygın Tipler Basit Açıklama Features & Applications
Paket Tipi EMC, PPA, Seramik Çipi koruyan, optik/termal arayüz sağlayan muhafaza malzemesi. EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür.
Çip Yapısı Front, Flip Chip Çip elektrot düzeni. Flip chip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için.
Fosfor Kaplama YAG, Silikat, Nitrür Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaz ışık için karıştırır. Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yi etkiler.
Lens/Optik Düz, Mikrolens, TIR Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler.

Quality Control & Binning

Terim Sınıflandırma İçeriği Basit Açıklama Amaç
Işık Akısı Grubu Kod örn., 2G, 2H Parlaklığa göre gruplandırılmıştır, her grubun min/maks lümen değerleri vardır. Aynı partide tek tip parlaklık sağlar.
Gerilim Grubu Kod örn., 6W, 6X İleri gerilim aralığına göre gruplandırılmıştır. Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır.
Renk Grubu 5-adımlı MacAdam elipsi Renk koordinatlarına göre gruplandırılmıştır, sıkı bir aralık sağlar. Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır.
CCT Bin 2700K, 3000K vb. CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı vardır. Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar.

Testing & Certification

Terim Standart/Test Basit Açıklama Önem
LM-80 Lümen bakım testi Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık azalmasını kaydetme. LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile birlikte).
TM-21 Ömür tahmin standardı LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullardaki ömrü tahmin eder. Bilimsel ömür tahmini sağlar.
IESNA Illuminating Engineering Society Optik, elektrik ve termal test yöntemlerini kapsar. Sektörde kabul görmüş test temeli.
RoHS / REACH Çevresel sertifikasyon. Zararlı maddelerin (kurşun, cıva) bulunmadığını garanti eder. Uluslararası piyasaya erişim gereksinimi.
ENERGY STAR / DLC Enerji verimliliği sertifikası Aydınlatma için enerji verimliliği ve performans sertifikası. Kamu alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır.