SMD LED 19-22/G6R6C-A31/2T Veri Sayfası - 2.0x1.25x0.8mm Paket - 2.0V Gerilim - Çok Renkli - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-22 SMD LED, yüksek yoğunluklu PCB uygulamaları için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir bileşendir. Parlak sarı (G6) ve kırmızı (R6) renkleri sunmak için AlGaInP çip teknolojisini kullanır. Bu bileşenin temel avantajı, geleneksel bacaklı LED'lere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alandır; bu da son ekipmanların küçültülmesini, devre kartları üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğunu ve depolama gereksinimlerinin azaltılmasını sağlar. Hafif yapısı, özellikle taşınabilir ve minyatür elektronik cihazlar için uygun kılar.

1.1 Temel Özellikler ve Uyumluluk

Cihaz, standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için 7 inç çapında makaralara sarılı 8mm şerit üzerinde tedarik edilir. Hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Ürün, önemli çevre ve güvenlik düzenlemelerine uygundur: kurşunsuzdur (Pb-free), AB RoHS direktifine uyar, AB REACH düzenlemelerine uyumludur ve halojensiz standartları karşılar (Brom <900 ppm, Klor <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm). Çok renkli varyant tipi, tek bir paket alanı içinde tasarım esnekliği sunar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazı bu sınırların ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Her iki renk tipi için maksimum ters gerilim (VR) 5V'dur. Sürekli ileri akım (IF) değeri 25 mA'dır. Darbe çalışması için, görev döngüsü 1/10 ve frekans 1 kHz'de tepe ileri akım (IFP) 60 mA'dır. Maksimum güç dağılımı (Pd) 60 mW'dır. Cihazın çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +85°C ve depolama sıcaklığı aralığı (Tstg) -40°C ila +90°C'dir. İnsan Vücudu Modeli (HBM)'ne göre elektrostatik deşarj (ESD) dayanım gerilimi 2000V'dur.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Tüm parametreler, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C ve standart test akımı (IF) 20 mA'da belirtilmiştir. Işık şiddeti (Iv), G6 (Sarı) için tipik 22.5 mcd ve R6 (Kırmızı) için tipik 45.0 mcd değerine sahiptir ve belirli sınıf aralıkları sağlanmıştır. Görüş açısı (2θ1/2) 130 derecedir ve geniş bir yayılım deseni sağlar. G6 çipinin tipik tepe dalga boyu (λp) 575 nm ve baskın dalga boyu (λd) 573 nm'dir. R6 çipinin tipik tepe dalga boyu 632 nm ve baskın dalga boyu 624 nm'dir. Spektral bant genişliği (Δλ) her ikisi için yaklaşık 20 nm'dir. İleri gerilim (VF) tipik olarak 2.0V ölçülür ve 1.7V ila 2.4V aralığındadır. VR=5V'daki maksimum ters akım (IR) 10 µA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler ışık şiddetine göre sınıflara ayrılır. Işık şiddeti toleransı ±%11'dir. G6 (Sarı) LED için sınıflar M2 (22.5-28.5 mcd) ile P1 (45.0-57.0 mcd) arasında değişir. R6 (Kırmızı) LED için sınıflar P1 (45.0-57.0 mcd) ile Q2 (90.0-112.0 mcd) arasında değişir. Bu sınıflandırma, tasarımcıların uygulamaları için belirli parlaklık gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır, böylece çoklu LED dizilerinde veya göstergelerde görsel tekdüzelik sağlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, hem G6 hem de R6 varyantları için tipik elektro-optik karakteristik eğrilerini içerir. Bu grafikler, ileri akım - ileri gerilim, ileri akım - ışık şiddeti ve ortam sıcaklığının ışık şiddeti üzerindeki etkisi gibi temel parametreler arasındaki ilişkiyi görsel olarak temsil eder. Bu eğrileri analiz etmek, cihazın standart dışı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak, özellikle akım sınırlama ve termal yönetim konularında daha sağlam devre tasarımı yapmak için çok önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Dış Hat Boyutları

19-22 SMD LED, uzunluğu 2.0mm, genişliği 1.25mm ve yüksekliği 0.8mm (tolerans aksi belirtilmedikçe ±0.1mm) olan kompakt bir pakete sahiptir. Detaylı mekanik çizim, bacak aralığını, çip yerleşimini ve lens geometrisini belirtir. Bu çizimin doğru yorumlanması, PCB lehim pedi tasarımı, uygun lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik stabilite için gereklidir.

5.2 Polarite Tanımlama ve Montaj

Paket, işaretli bir katoda sahiptir (tipik olarak şerit üzerinde yeşil bir nokta veya bir çentik ile gösterilir). Veri sayfası, anot ve katot ped konumlarını gösteren net bir diyagram sağlar. Önerilen PCB lehim pedi tasarımına uymak, lehimleme sorunlarını önlemek ve doğru elektriksel yönlendirmeyi sağlamak için kritik öneme sahiptir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz lehimleme için belirli bir sıcaklık profili takip edilmelidir: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma; sıvılaşma üzeri süre (217°C) 60-150 saniye; 260°C'yi aşmayan tepe sıcaklığı maksimum 10 saniye; 255°C'ye kadar maksimum 6°C/sn ısıtma hızı, maksimum 30 saniye tutulur; ve maksimum 3°C/sn soğutma hızı. Reflow lehimleme işlemi ikiden fazla tekrarlanmamalıdır. Isıtma sırasında LED gövdesine stres uygulanmamalı ve lehimleme sonrasında PCB eğilmemelidir.

6.2 El Lehimleme ve Depolama

El lehimlemesi gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her terminal için 3 saniyeden fazla uygulanmamalıdır. Havya gücü 25W veya daha az olmalı ve her terminalin lehimlenmesi arasında en az 2 saniye aralık bırakılmalıdır. Depolama için, açılmamış nem geçirmez torbalar olduğu gibi kullanılabilir. Açıldıktan sonra, LED'ler 30°C/%60RH veya daha düşük bir ortamda tutulursa 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Kullanılmayan LED'ler nem alıcı ile yeniden kapatılmalıdır. Depolama süresi aşılırsa veya nem alıcı göstergesi renk değiştirdiyse, kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saat pişirme işlemi gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler nem geçirmez malzemelerle paketlenmiştir. Taşıyıcı şerit üzerinde, her biri 2000 adet içeren makaralara yüklenmiş olarak tedarik edilir. Makara, otomatik besleyicilerle uyumluluk için standart boyutlara sahiptir. Paketleme, kritik bilgileri içeren bir etiket içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renklilik Koordinatları & Baskın Dalga Boyu Sınıfı (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, otomotiv gösterge panelleri ve anahtar panellerindeki arka aydınlatma uygulamaları için oldukça uygundur. Telekomünikasyonda, telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması olarak hizmet eder. Ayrıca LCD'lerin, anahtarların ve sembollerin düz arka aydınlatması ile küçük boyut ve güvenilirliğin anahtar olduğu genel amaçlı gösterge uygulamalarında kullanılır.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

Bir akım sınırlama direnci kesinlikle zorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, ileri gerilimdeki küçük bir değişikliğin akımda büyük bir değişikliğe neden olacağı anlamına gelir; bu da anında yanmaya yol açabilir. Direnç değeri, besleme gerilimi, LED'in tipik ileri gerilimi (Vf) ve istenen çalışma akımına (örn. 20mA) göre hesaplanmalıdır. Tasarımcılar ayrıca LED'in kendi güç dağılımını göz önünde bulundurmalı ve maksimum değerlere yakın çalışılıyorsa PCB düzeninin yeterli termal rahatlama sağladığından emin olmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-22 paketi, eski 3mm ve 5mm delikli LED'lere kıyasla önemli bir boyut küçültmesi sunarak modern, ince ürün tasarımlarına olanak tanır. Diğer SMD LED'lere kıyasla, AlGaInP teknolojisinin kullanımı sarı ve kırmızı renkler için yüksek ışık verimliliği sağlar. Geniş 130 derecelik görüş açısı, geniş görünürlük gerektiren uygulamalar için önemli bir farklılaştırıcıdır. Halojensiz ve diğer çevresel standartlara uyumu, katı düzenleyici gereksinimleri olan ürünler için uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Neden bir seri direnç gereklidir?

C: LED, doğrusal olmayan bir I-V eğrisine sahip bir diyottur. Akım sınırlama direnci olmadan, akım yalnızca güç kaynağının iç direnci ve diyotun çok düşük olan dinamik direnci ile sınırlanır. Bu neredeyse her zaman Mutlak Maksimum Değerin aşılmasına ve anında arızaya neden olur.

S: Bu LED'i 3.3V veya 5V mantık beslemesiyle sürebilir miyim?

C: Evet, ancak bir seri direnç gereklidir. Örneğin, 5V besleme ve 20mA'de tipik Vf=2.0V ile direnç değeri R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ohm olacaktır. Direncin güç değeri en az P = I^2 * R = (0.02^2)*150 = 0.06W olmalıdır, bu nedenle standart 1/8W (0.125W) bir direnç yeterlidir.

S: Sınıf kodu (örn. P1, Q2) tasarımım için ne anlama geliyor?

C: Sınıf kodu, garanti edilen minimum ve maksimum ışık şiddetini belirtir. Tasarımınız birden fazla LED arasında tekdüze parlaklık gerektiriyorsa, aynı sınıf kodundan veya dar bir sınıf aralığından LED'ler belirtmelisiniz. Birbirinden çok farklı sınıflardan LED'ler kullanmak (örn. bir P1 ve bir Q2 birlikte) görünür şekilde farklı parlaklık seviyeleriyle sonuçlanacaktır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Bir tüketici cihazı için çoklu durum göstergesi paneli tasarlamayı düşünün. 19-22 LED kullanarak, bir tasarımcı çok küçük bir alanda yoğun bir kırmızı ve sarı gösterge dizisi oluşturabilir. Aynı ışık şiddeti sınıfından LED'ler seçerek (örn. hepsi Q1 sınıfından R6), görsel tutarlılık sağlanır. Geniş görüş açısı, göstergelerin çeşitli açılardan görülebilmesini sağlar. SMD paketi, elle lehimlenen delikli bileşenlere kıyasla otomatik montaja izin vererek üretim maliyetini düşürür ve güvenilirliği artırır. Tasarım, her LED veya LED grubu için uygun akım sınırlama dirençlerine sahip bir sürücü devresi içermelidir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar, aktif bölgede (bu durumda AlGaInP katmanı) p-tipi malzemeden gelen boşluklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Çipi çevreleyen epoksi reçine lens, yarı iletken die'yi korumak, ışık çıktı hüzmesini şekillendirmek (130 derecelik görüş açısını elde etmek) ve ışık çıkarma verimliliğini artırmak için hizmet eder.

13. Teknoloji Trendleri ve Gelişmeler

Gösterge ve arka aydınlatma LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıktısı), daha küçük paket boyutları ve geliştirilmiş güvenilirlik yönünde devam etmektedir. Ayrıca, bu ürünün halojensiz ve kurşunsuz uyumuyla kanıtlandığı gibi, çevre dostu malzemelerin ve üretim süreçlerinin daha geniş çapta benimsenmesi için güçlü bir itici güç vardır. Entegrasyon bir başka trenddir; çoklu çip paketleri (RGB, çok renkli) ve yerleşik kontrol IC'li LED'ler, karmaşık aydınlatma uygulamaları için daha yaygın hale gelmektedir. Ancak, 19-22 gibi ayrık tek renkli LED'ler, basit gösterge işlevleri için sadelikleri, güvenilirlikleri ve maliyet etkinlikleri nedeniyle temel bileşenler olarak kalmaya devam etmektedir.