SMD LED 23-21C/T1D-CP2Q2TY/2A Veri Sayfası - Paket Boyutları - İleri Gerilim 2.6-3.0V - Işık Şiddeti 57-112mcd - Saf Beyaz - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

23-21C/T1D-CP2Q2TY/2A, kompakt, verimli ve güvenilir aydınlatma çözümleri gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, geleneksel bacaklı tip LED'lere kıyasla önemli bir ilerleme sunarak, kart boyutunda ve ekipman kapladığı alanda önemli azalmalar sağlar. Hafif yapısı ve küçük form faktörü, özellikle alan ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu uygulamalar için uygundur.

Bu LED'in temel avantajı, baskılı devre kartları (PCB'ler) üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğuna doğrudan katkıda bulunan küçültülmüş boyutudur. Bu, tasarımcıların daha kompakt elektronik cihazlar oluşturmasına olanak tanır. Ayrıca, hem bileşenlerin hem de nihai montajlı ürünlerin depolama alanı gereksinimlerinin azalması, lojistik ve ekonomik faydalar sunar. Cihaz, saf beyaz ışık yayan tek renkli bir tiptir ve Pb içermeyen, RoHS uyumlu ve halojensiz malzemeler kullanılarak üretilmiştir; bu da AB REACH dahil olmak üzere çağdaş çevresel ve düzenleyici standartlarla uyumludur.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

LED'in performansı ve güvenilirliği, kapsamlı bir elektriksel, optik ve termal parametre seti ile tanımlanır. Bu özellikleri anlamak, doğru devre tasarımı ve uzun vadeli çalışmayı sağlamak için çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez.

• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters yönde bu gerilimin aşılması, jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• İleri Akım (I_F):10 mA (sürekli).
• Tepe İleri Akım (I_FP):100 mA, yalnızca darbe koşullarında geçerlidir (görev döngüsü 1/10 @ 1 kHz).
• Güç Dağılımı (P_d):40 mW. Bu, paketin termal sınırlarını aşmadan dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD):İnsan Vücudu Modeli (HBM) derecesi 150 V. Uygun ESD işleme prosedürleri zorunludur.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C. Cihaz endüstriyel sıcaklık aralıkları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):Cihaz, 260°C tepe sıcaklığında 10 saniyeye kadar reflow lehimlemeye veya her terminal için 350°C'de 3 saniyeye kadar elle lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

25°C standart jonksiyon sıcaklığında ölçülen bu parametreler, normal çalışma koşulları altındaki ışık çıkışını ve elektriksel davranışı tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_v):57.0 mcd (minimum) ila 112 mcd (maksimum) arasında değişir, tipik değer 5 mA ileri akım (I_F) altındadır. ±%11 tolerans uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):140 derece tipik değer, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için uygun geniş bir görüş açısını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):I_F= 5 mA'de 2.60 V ila 3.00 V arasında değişir, ±0.05V toleransı vardır. Bu parametre, akım sınırlama direnci hesaplaması için kritiktir.
• Ters Akım (I_R):5 V ters gerilim (V_R) uygulandığında maksimum 50 µA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel performans parametrelerine göre "sınıflara" ayrılır. Bu sistem, tasarımcıların uygulamaları için belirli parlaklık ve gerilim gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıkışı, 5 mA ile sürüldüğünde üç farklı sınıfa (P2, Q1, Q2) ayrılır.

• Sınıf P2:57.0 mcd (Min) ila 72.0 mcd (Maks)
• Sınıf Q1:72.0 mcd (Min) ila 90.0 mcd (Maks)
• Sınıf Q2:90.0 mcd (Min) ila 112 mcd (Maks)

Daha yüksek bir sınıf kodu (örneğin, Q2) seçmek, daha parlak bir LED garanti eder; bu, daha yüksek görünürlük veya daha düşük sürücü akımı gerektiren uygulamalar için gerekli olabilir.

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

İleri gerilim düşüşü, I_F= 5 mA'de dört sınıfa (28, 29, 30, 31) ayrılır.

• Sınıf 28:2.60 V ila 2.70 V
• Sınıf 29:2.70 V ila 2.80 V
• Sınıf 30:2.80 V ila 2.90 V
• Sınıf 31:2.90 V ila 3.00 V

Dar gerilim sınıfları, tutarlı güç tüketimi veya birden fazla LED arasında hassas akım regülasyonunun kritik olduğu uygulamalar için esastır.

3.3 Renk Koordinatı Sınıflandırması

Saf beyaz ışığın renk kalitesi, CIE 1931 renk koordinatlarına (x, y) dayalı sınıflandırma ile kontrol edilir. Veri sayfası, her biri CIE grafiğinde ±0.01 toleranslı bir dörtgen alan belirten dört sınıf (1, 2, 3, 4) tanımlar. Bu, aynı sınıftan LED'ler arasında minimum renk varyasyonu sağlar; bu, renk düzgünlüğünün önemli olduğu arka aydınlatma gibi uygulamalar için hayati önem taşır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası tipik elektro-optik karakteristik eğrilerine atıfta bulunurken, bunların genel yorumu tasarım için anahtardır. Bu eğriler tipik olarak ileri akım ile ışık şiddeti (I_vvs. I_F), ileri gerilim (V_Fvs. I_F) ve ortam sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki etkisi arasındaki ilişkiyi gösterir. Tasarımcılar, bu eğrileri istenen parlaklık için sürücü akımını optimize etmek ve yüksek çalışma sıcaklıklarında performansın nasıl düştüğünü anlamak için kullanır; bu da termal yönetim kararlarını bilgilendirir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, kompakt bir SMD paketinde gelir. Boyut çizimi, gövde uzunluğu, genişlik, yükseklik ve lehim pedlerinin yerleşimi ve boyutu dahil kritik ölçümleri sağlar. Belirtilen ped düzenine (Land Pattern) uyulması, güvenilir lehimleme ve reflow işlemi sırasında doğru hizalama için esastır. Polarite, paket işareti veya şekli ile gösterilir ve PCB üzerinde doğru yönlendirilmelidir.

5.2 Nem Hassasiyeti ve Paketleme

Cihaz, ortam neminden kaynaklanan hasarı önlemek için nem geçirmez bir formatta paketlenmiştir; bu, reflow lehimleme sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilir. Paket, 7 inç çapında bir makara üzerinde taşıyıcı bant içerir ve makara başına standart yüklü miktar 2000 adettir. Makara ve bant boyutları, otomatik pick-and-place ekipmanı ile uyumluluğu sağlamak için belirtilmiştir. Paketleme üzerindeki etiketler, ürün numarası, miktar ve ışık şiddeti (CAT), renk (HUE) ve ileri gerilim (REF) için belirli sınıf kodları gibi hayati bilgileri sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Doğru işleme ve lehimleme, cihaz bütünlüğünü ve performansını korumak için kritiktir.

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Pb içermeyen bir reflow sıcaklık profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma:150–200°C, 60–120 saniye.
• Sıvı Üstü Süresi (217°C):60–150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C, maksimum 10 saniye tutulur.
• Isıtma/Soğutma Oranı:Maksimum 6°C/sn ısıtma ve 3°C/sn soğutma.

6.2 Depolama ve Kullanım Önlemleri

• Depolama:Açılmamış torbalar ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolanmalıdır. Açıldıktan sonra, "zemin ömrü" ≤30°C ve ≤%60 RH altında 1 yıldır. Bu sınırlar aşılırsa veya nem giderici nem gösteriyorsa, kullanımdan önce bir kurutma işlemi (60±5°C, 24 saat) gereklidir.
• Akım Koruması:Harici bir akım sınırlama direnci zorunludur. LED'ler akım kontrollü cihazlardır; gerilimdeki küçük bir artış, yıkıcı bir akım artışına neden olabilir.
• Elle Lehimleme:Gerekirse, uç sıcaklığı<350°C, kapasite ≤25W olan bir lehim havya kullanın ve her terminal için teması 3 saniye ile sınırlayın. Herhangi bir onarım işi için termal stresi önlemek amacıyla çift uçlu bir lehim havya kullanılması önerilir.
• ESD Koruması:150V HBM derecesi orta hassasiyeti gösterir. İşleme ve montaj sırasında standart ESD önlemlerini kullanın.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma:Gösterge paneli göstergeleri, anahtar aydınlatması ve LCD paneller ile semboller için düz arka aydınlatma için idealdir.
• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Genel Gösterge Kullanımı:Tüketici elektroniğinde durum ışıkları, güç göstergeleri ve dekoratif aydınlatma.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücü Devresi:İleri akımı ayarlamak için her zaman seri bir direnç kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_F formülünü kullanarak hesaplayın, sınıflandırma aralığından en kötü durum V_F değerini göz önünde bulundurun.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda çalışırken jonksiyon sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• Optik Tasarım:140 derecelik görüş açısı geniş yayılım sağlar. Odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar

Eski delikli LED'lere kıyasla, bu SMD tipi önemli avantajlar sunar: önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alan, yüksek hızlı otomatik montaj için uygunluk ve PCB üzerine doğrudan montaj nedeniyle daha iyi termal performans. SMD LED kategorisi içinde, geniş görüş açısı, hassas renk sınıfları ile tanımlanan saf beyaz renk noktası ve standart reflow işlemleri için sağlam yapısının spesifik kombinasyonu, tutarlı renk ve parlaklık gerektiren genel amaçlı gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için çok yönlü bir seçim yapar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

9.1 Doğru akım sınırlama direncini nasıl seçerim?

Hesaplamada kullandığınız gerilim sınıfından maksimum ileri gerilimi (V_F(maks)) kullanın (örneğin, Sınıf 31 için 3.00V), bileşen toleransları olsa bile akımın maksimum dereceyi asla aşmamasını sağlamak için. 5V besleme ve 5mA hedef I_F için: R = (5V - 3.00V) / 0.005A = 400 Ω. Güvenlik payı için bir sonraki yüksek standart değeri (örneğin, 430 Ω) kullanın.

9.2 Bu LED'i otomotiv iç aydınlatması için kullanabilir miyim?

Çalışma sıcaklığı aralığı (-40°C ila +85°C) tipik otomotiv iç ortamlarını kapsasa da, veri sayfası bir uygulama kısıtlama bildirimi içerir. Otomotiv güvenlik/sistemleri gibi yüksek güvenilirlikli uygulamalar için farklı bir ürün gerekebileceğini belirtir. Kritik olmayan iç aydınlatma (örneğin, gösterge paneli arka aydınlatması) için uygun olabilir, ancak kritik uygulamalar için üretici ile istişare önerilir.

9.3 Etiket üzerindeki sınıf kodunun tasarımım için anlamı nedir?

Sınıf kodları (şiddet için CAT, renk için HUE, gerilim için REF), makaranızdaki LED'lerin tam performans özelliklerini izlemenize olanak tanır. Düzgün görünüm gerektiren tasarımlar için aynı HUE ve CAT sınıflarından LED'ler belirtin ve kullanın. Güç kaynağı yüküne duyarlı tasarımlar için, tutarlı akım çekimini sağlamak amacıyla aynı REF (gerilim) sınıfından LED'ler kullanın.

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Çoklu LED durum göstergesi paneli tasarımı.Paneldeki tüm 10 LED'de düzgün parlaklık ve renk sağlamak için, tasarımcı Sınıf Q1 (ışık şiddeti) ve Sınıf 2 (renk) bileşenlerini belirtir. Akım sınırlama direncini Sınıf 29'dan (2.80V) V_F(maks) kullanarak hesaplayarak, hiçbir LED'in aşırı sürülmediğini garanti ederler. Geniş 140 derecelik görüş açısı, göstergelerin bireysel lens gerektirmeden çeşitli açılardan görülebilmesini sağlar. SMD paketi, çok kompakt bir PCB düzeni sağlar ve bant-makara paketleme, tüm partinin verimli otomatik montajına olanak tanır.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir yarı iletken çip temelli katı hal ışık kaynağıdır. Çip malzemesi, mavi/morötesi spektrumda ışık yaymak için tasarlanmış İndiyum Galyum Nitrür'dür (InGaN). Bu ışık daha sonra reçine kapsülasyon içindeki sarı dağınık fosfor tabakasından geçer. Fosfor, birincil mavi ışığın bir kısmını emer ve onu sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından "saf beyaz" ışık olarak algılanır. Bu teknoloji, fosfor dönüştürmeli beyaz LED olarak bilinir.

12. Teknoloji Trendleri

Bileşen, LED teknolojisindeki devam eden trendleri yansıtır: paketlerin sürekli küçültülmesi, verimliliğin artırılması (vat başına lümen) ve gelişmiş sınıflandırma yoluyla renk tutarlılığı üzerinde daha sıkı kontrol. Pb içermeyen, halojensiz ve RoHS/REACH uyumluluğuna vurgu, endüstri çapında çevresel sürdürülebilir üretime doğru kaymayı vurgular. Ayrıca, detaylı nem hassasiyeti ve lehimleme kılavuzları, LED'lerin standart, yüksek hacimli PCB montaj süreçlerine artan entegrasyonunu gösterir; bu da onları ayrık bileşenlerden ana akım yüzey montaj cihazlarına taşır.