SMD LED 16-213/R6C-AQ2R2B/3T Veri Sayfası - Parlak Kırmızı - 20mA - 1.75-2.35V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

16-213, yüksek yoğunluklu, minyatür uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Parlak Kırmızı bir ışık çıkışı üretmek için AlGaInP yarı iletken teknolojisini kullanır. Kompakt form faktörü, geleneksel bacaklı bileşenlere kıyasla baskılı devre kartları (PCB'ler) üzerinde önemli yer tasarrufu sağlar, bu da daha küçük nihai ürün tasarımlarına ve azaltılmış depolama gereksinimlerine katkıda bulunur.

1.1 Temel Avantajlar

• Minyatürleştirme:Küçük paket boyutu, daha yüksek paketleme yoğunluğuna izin verir ve daha kompakt elektronik ekipmanların tasarımını mümkün kılar.
• Hafiflik:Ağırlığın kritik bir faktör olduğu uygulamalar için idealdir.
• Uyumluluk:7 inçlik makaralar üzerinde 8mm şerit içinde paketlenmiştir, bu da standart otomatik pick-and-place montaj ekipmanlarıyla tam uyumlu olmasını sağlar.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün kurşunsuzdur, RoHS, EU REACH ve Halojensiz standartlarına (Br <900ppm, Cl <900ppm, Br+Cl <1500ppm) uygundur.
• İşlem Uyumluluğu:Hem kızılötesi (IR) hem de buhar fazlı reflow lehimleme işlemlerine uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, aşağıdakiler dahil çeşitli gösterge ve arka aydınlatma işlevleri için uygundur:

• Otomotiv ve endüstriyel kontrollerde gösterge paneli ve anahtar arka aydınlatması.
• Telefon ve faks makineleri gibi telekomünikasyon cihazlarında durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• LCD paneller, anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma.
• Genel amaçlı gösterge uygulamaları.

2. Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garanti edilmez.

3. Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ve 20mA ileri akımda (I_F) ölçülür. Cihazın tipik performansını temsil ederler._aParametre_FSembol

μA

1. V_R=5V
2. Notlar:
3. Işık Şiddeti Toleransı: ±%11

Baskın Dalga Boyu Toleransı: ±1nm

İleri Gerilim Toleransı: ±0.05V

4. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Uygulama performansında tutarlılığı sağlamak için LED'ler anahtar parametrelere göre sınıflandırılır (binned). 16-213, üç kodlu bir sınıflandırma sistemi kullanır._F4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması (CAT)

R2

4.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (HUE)

E7

4.3 İleri Gerilim Sınıflandırması (REF)_FBu kod, LED'leri I_F=20mA'daki ileri gerilim düşüşlerine göre gruplandırır, bu da akım sınırlama direnci hesaplaması ve güç kaynağı tasarımı için kritiktir.

5. Performans Eğrisi Analizi

Aşağıdaki tipik eğriler, cihazın değişen koşullar altındaki davranışına ilişkin içgörü sağlar. Belirtilmedikçe tüm eğriler T_a=25°C'de ölçülmüştür._a5.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, uygulanan gerilim ile ortaya çıkan akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Standart çalışma akımı olan 20mA'de ileri gerilim (V_F) tipik olarak 1.75V ile 2.35V arasındadır. Tasarımcılar, termal kaçak oluşmasını önlemek için seri bir akım sınırlama direnci kullanmalıdır, çünkü diz noktasının ötesindeki küçük bir gerilim artışı, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olur.

5.2 Işık Şiddeti - İleri Akım_FIşık şiddeti, maksimum derecelendirilmiş akıma kadar ileri akımla yaklaşık doğrusal olarak artar. Mutlak maksimum değerin (25mA sürekli) üzerinde çalışmak, ömrü ve güvenilirliği azaltacaktır.

5.3 Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı

LED ışık çıkışı, jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe azalır. Eğri, ortam sıcaklığı -40°C'den +85°C'ye yükseldikçe göreceli ışık şiddetinin düştüğünü gösterir. Bu düşürme, LED'in yüksek sıcaklık ortamlarında veya yüksek sürüş akımlarında çalıştığı tasarımlarda dikkate alınmalıdır.

5.4 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu kritik eğri, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Güvenilir çalışmayı sağlamak ve aşırı ısınmayı önlemek için, yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken ileri akım azaltılmalıdır.

5.5 Spektral Dağılım

Spektrum, tipik olarak 632nm'lik bir tepe dalga boyu (λ_p) etrafında merkezlenmiştir ve yarı maksimumda tam genişlik (FWHM) yaklaşık 20nm'dir, bu da AlGaInP tabanlı kırmızı LED'lerin karakteristiğidir. Baskın dalga boyu (λ_d) algılanan rengi tanımlar.

5.6 Işıma Deseni

LED, 120 derecelik (2θ_1/2) geniş bir görüş açısına sahiptir, bu da geniş görünürlük gerektiren alan aydınlatması ve gösterge uygulamaları için uygun geniş, eşit bir yayılım deseni sağlar._p6. Mekanik & Paketleme Bilgileri_d6.1 Paket Boyutları

LED paketinin fiziksel dış hatları ve kritik boyutları veri sayfasında sağlanmıştır. Toleranslar, aksi belirtilmedikçe tipik olarak ±0.1mm'dir. Tasarımcılar, ayak izi oluşturmak için kesin çizime başvurmalıdır.

6.2 Önerilen Pad Yerleşimi_{PCB tasarımı için önerilen bir land pattern (footprint) dahil edilmiştir. Bu desen yalnızca referans içindir ve belirli üretim süreçlerine, lehim macunu hacmine ve termal yönetim gereksinimlerine göre optimize edilmelidir.}6.3 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak cihaz üzerinde işaretlenmiştir. Ters öngerilim hasarını önlemek için montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi esastır.

7. Lehimleme & Montaj Kılavuzları

7.1 Reflow Lehimleme Profili (Kurşunsuz)

LED, kurşunsuz lehim kullanan standart kızılötesi veya buhar fazlı reflow işlemleriyle uyumludur. Önerilen sıcaklık profili şunları içerir:

Ön Isıtma:

60-120 saniye için 150-200°C.

Sıvı Üstü Süresi (TAL):

217°C üzerinde 60-150 saniye.

Tepe Sıcaklığı:

Maksimum 260°C, 10 saniyeden fazla tutulmamalıdır.

• Isınma Hızı:255°C'ye kadar maksimum 3°C/saniye, ardından tepe noktasına kadar maksimum 6°C/saniye.
• Soğuma Hızı:Maksimum 6°C/saniye.
• Kritik:Aynı cihazda reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır.
• 7.2 El LehimlemesiEl lehimlemesi gerekliyse, aşırı dikkat gösterilmelidir:
• Uç sıcaklığı 350°C'yi geçmeyen bir lehim havya kullanın.Her terminal için temas süresini maksimum 3 saniye ile sınırlayın.

25W veya daha düşük güç dereceli bir havya kullanın.Her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın.

Isıtma sırasında LED gövdesine mekanik stres uygulamaktan kaçının.

7.3 Yeniden İşleme & Onarım

• LED lehimlendikten sonra onarım kesinlikle tavsiye edilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve termal stresi en aza indirmek için özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalıdır. LED karakteristikleri üzerindeki etki, yeniden işleme sonrasında doğrulanmalıdır.
• 8. Depolama & Nem Hassasiyeti
• LED'ler, nem geçirmez bir torbada nem alıcı ile paketlenmiştir.
• Açmadan Önce:
• ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın.

Açtıktan Sonra (Kullanım Ömrü):

Kullanılmayan cihazlar, ≤30°C ve ≤%60 RH'de saklandığında 1 yıl içinde lehimlenmelidir. Bu süre içinde kullanılmazlarsa, yeniden kurutulmalı ve yeniden paketlenmelidirler.

Kurutma Prosedürü:

Nem alıcı göstergesi renk değiştirirse veya kullanım ömrü aşılırsa, kullanmadan önce 60 ±5°C'de 24 saat kurutun.

• 9. Paketleme & Sipariş Bilgileri9.1 Şerit ve Makara Özellikleri
• Cihazlar, 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir.9.2 Etiket Açıklaması
• Makara etiketi birkaç anahtar kod içerir:CPN:

Müşteri Parça Numarası.

P/N:

Üretici Parça Numarası (örn., 16-213/R6C-AQ2R2B/3T).

QTY:

Makara başına paketleme miktarı.

• CAT:Işık Şiddeti Derecesi (örn., Q2, R1, R2).
• HUE:Baskın Dalga Boyu Derecesi (örn., E4, E5, E6, E7).
• REF:İleri Gerilim Derecesi (örn., 0, 1, 2).
• LOT No:İzlenebilir üretim lot numarası.
• 10. Uygulama Tasarım Hususları10.1 Akım Sınırlama Direnci Hesaplaması
• İleri akımı ayarlamak için bir seri direnç zorunludur. Direnç değeri (R_S) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_S = (V_Besleme - V_F) / I_F. I_F'nin istenen değeri aşmamasını sağlamak için muhafazakar bir tasarım için sınıflandırma tablosundan maksimum V_F değerini kullanın. Direncin güç derecesi de hesaplanmalıdır: P_R = (I_F)² * R_S.10.2 Termal Yönetim
• Paket küçük olsa da, güç dağılımı (60mW'ye kadar) özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda önemli bir jonksiyon sıcaklığı artışına neden olabilir. Bu, ışık çıkışını ve ömrü azaltır. Maksimum değerlere yakın çalışıyorsanız, ısı emilimi için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar kullanıldığından emin olun.10.3 ESD Koruması

2000V HBM için derecelendirilmiş olsa da, gizli hasarı önlemek için montaj ve taşıma sırasında standart ESD işlem önlemleri her zaman takip edilmelidir.

11. Teknik Karşılaştırma & Farklılaşma

AlGaInP teknolojisine dayanan 16-213 LED, kırmızı gösterge uygulamaları için belirgin avantajlar sunar:Eski Teknolojilere Karşı (örn., GaAsP):AlGaInP, daha yüksek ışık verimliliği sağlar, aynı akımda daha parlak çıkış ve daha iyi renk saflığı (daha doygun kırmızı) sunar._SFiltreli Geniş Spektrumlu Beyaz LED'lere Karşı:_SSaf kırmızı ışık üretmek için monokromatik bir kırmızı LED, beyaz ışığı filtrelemekten çok daha verimlidir, bu da daha düşük güç tüketimine yol açar._{Daha Büyük Bacaklı LED'lere Karşı:}SMD formatı, otomatik montajı mümkün kılar, kart alanını azaltır ve bükülmeye ve kırılmaya eğilimli bacakları ortadan kaldırarak mekanik güvenilirliği artırır._F12. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)_FS1: Tepe Dalga Boyu (λp) ile Baskın Dalga Boyu (λd) arasındaki fark nedir?_FC1: Tepe Dalga Boyu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu, LED'in algılanan rengiyle eşleşen monokromatik ışığın tek dalga boyudur. λd, gösterge uygulamalarında renk belirtimi için daha alakalıdır._FS2: Güç kaynağım tam olarak 2.0V ise bu LED'i akım sınırlama direnci olmadan sürebilir miyim?_RC2:_Fİleri gerilimin bir toleransı vardır ve sıcaklıkla değişir. Nominal V_F'ye eşit bir besleme gerilimi, birimden birime değişim veya sıcaklık düşüşü nedeniyle aşırı akıma yol açabilir. Güvenilir çalışma için her zaman bir seri direnç gereklidir._S.

S3: Depolama sıcaklığı aralığı neden çalışma aralığından daha geniş?

C3: Depolama derecesi, cihazın etkin olmayan, güçsüz durumda olduğu durum için geçerlidir. Çalışma aralığı daha dardır çünkü aktif çalışma yarı iletken jonksiyonunda ısı üretir ve ortam sıcaklığı ile kendi kendine ısınmanın birleşik etkisi, performansı ve uzun ömrü sağlamak için sınırlandırılmalıdır.

S4: 16-213/R6C-AQ2R2B/3T parça numarasını nasıl yorumlarım?

C4: Kesin kod çözme özel olabilir, ancak tipik olarak temel ürün kodunu (16-213) ve ardından performans sınıflarını belirten kodları (örn., ışık şiddeti 'R2', baskın dalga boyu muhtemelen 'E6/E7' içinde ve ileri gerilim 'B2') ve muhtemelen paketleme türünü ('3T' şerit ve makarayı ifade edebilir) içerir.

13. Tasarım Vaka Çalışması: Gösterge Paneli Anahtar Arka Aydınlatması

Senaryo:

• Ortam sıcaklıklarının 70°C'ye kadar çıkabildiği bir ortamda, otomotiv gösterge paneli anahtarı için düzgün, güvenilir kırmızı aydınlatma tasarımı.Tasarım Adımları:
• Akım Seçimi:Yüksek sıcaklıkta uzun ömrü sağlamak için akımı düşürün. Düşürme eğrisinden, 70°C ortam sıcaklığında, izin verilen maksimum I_F 25mA'den önemli ölçüde düşüktür. I_F = 15mA seçmek iyi bir güvenlik payı sağlar.
• Direnç Hesaplaması:12V otomotiv beslemesi ve B2 sınıfından maksimum V_F (2.35V) kullanılarak. R_S = (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643Ω. Standart 620Ω veya 680Ω direnç kullanın. Güç: P = (0.015)² * 643 ≈ 0.145W. 1/4W'lık bir direnç yeterlidir.

Sınıf Seçimi:

Birden fazla anahtar arasında düzgün bir görünüm için, HUE (Baskın Dalga Boyu, örn., yalnızca E6) ve CAT (Işık Şiddeti, örn., yalnızca R1) için sıkı sınıflar belirtin. Bu, tutarlı renk ve parlaklık sağlar.

Yerleşim:

LED'i ve akım sınırlama direncini birbirine yakın yerleştirin. Veri sayfasındaki önerilen pad yerleşimini kullanın, lehimlemeye yardımcı olmak için küçük termal rahatlama bağlantıları ekleyebilirsiniz.

14. Teknoloji PrensibiNo.LED, bir Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) yarı iletken heteroyapısına dayanır. P-n jonksiyonu üzerine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme sırasında açığa çıkan enerji, fotonlar (ışık) olarak yayılır. AlGaInP alaşımının spesifik bant aralığı enerjisi, yayılan ışığın dalga boyunu belirler, bu durumda kırmızı spektrumdadır (yaklaşık 632nm). Su berraklığındaki reçine lens, ışığın minimum emilimle kaçmasına izin verir ve şekli, geniş 120 derecelik görüş açısını belirler._F15. Endüstri Trendleri

16-213 gibi SMD gösterge LED'leri için pazar gelişmeye devam etmektedir. Ana trendler şunları içerir:

Artırılmış Verimlilik:

Devam eden malzeme bilimi iyileştirmeleri, daha yüksek ışık etkinliği (birim elektrik girişi başına daha fazla ışık çıkışı) sağlamayı amaçlar, bu da daha düşük güç tüketimi veya daha parlak göstergelere olanak tanır.

Minyatürleştirme:

Daha küçük nihai ürünler için itici güç, optik performansı korurken veya iyileştirirken giderek daha küçük LED paketlerine (örn., 0402, 0201

Scenario:Designing backlighting for an automotive dashboard switch requiring uniform, reliable red illumination in an environment with ambient temperatures up to 70°C.

Design Steps:

1. Current Selection:To ensure longevity at high temperature, derate the current. From the derating curve, at 70°C ambient, the maximum allowable I_Fis significantly less than 25mA. Selecting I_F= 15mA provides a good safety margin.
2. Resistor Calculation:Using a 12V automotive supply and the maximum V_Ffrom bin B2 (2.35V). R_S= (12V - 2.35V) / 0.015A ≈ 643Ω. Use a standard 620Ω or 680Ω resistor. Power: P = (0.015)² * 643 ≈ 0.145W. A 1/4W resistor is sufficient.
3. Bin Selection:For uniform appearance across multiple switches, specify tight bins for HUE (Dominant Wavelength, e.g., E6 only) and CAT (Luminous Intensity, e.g., R1 only). This ensures consistent color and brightness.
4. Layout:Place the LED and its current-limiting resistor close together. Use the recommended pad layout from the datasheet, possibly adding small thermal relief connections to aid soldering.

. Technology Principle

The LED is based on an Aluminum Gallium Indium Phosphide (AlGaInP) semiconductor heterostructure. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons and holes are injected into the active region where they recombine. The energy released during this recombination is emitted as photons (light). The specific bandgap energy of the AlGaInP alloy determines the wavelength of the emitted light, which in this case is in the red spectrum (approximately 632nm). The water-clear resin lens allows the light to escape with minimal absorption, and its shape determines the wide 120-degree viewing angle.

. Industry Trends

The market for SMD indicator LEDs like the 16-213 continues to evolve. Key trends include:

• Increased Efficiency:Ongoing material science improvements aim to deliver higher luminous efficacy (more light output per unit of electrical input), allowing for lower power consumption or brighter indicators.
• Miniaturization:The drive for smaller end products pushes for ever-smaller LED packages (e.g., 0402, 0201 metric sizes) while maintaining or improving optical performance.
• Enhanced Reliability:Improvements in packaging materials and die-attach technologies focus on extending operational lifetime and robustness against thermal cycling and humidity.
• Integration:A trend towards integrating multiple LEDs (e.g., RGB clusters) or combining LEDs with control ICs (like driver chips) into single packages to simplify circuit design and save board space.