SMD LED 19-22/R6GHC-C02/2T Veri Sayfası - 2.0x1.6x0.8mm - Kırmızı/Yeşil Çift Renk - 5mA - Basitleştirilmiş Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-22/R6GHC-C02/2T, yüksek yoğunluklu elektronik montaj için tasarlanmış kompakt bir yüzey montajlı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, tek bir paket içinde iki farklı LED çip teknolojisini entegre eder: parlak kırmızı ışık için AlGaInP çipli (kod adı R6) ve parlak yeşil ışık için InGaN çipli (kod adı GH). Bu çok renkli konfigürasyon, son derece küçük bir kaplama alanı içinde tasarım esnekliği sağlar.

Geleneksel lead-frame bileşenlerle karşılaştırıldığında, bu LED'in temel avantajı önemli ölçüde azaltılmış boyutudur. Bu küçültme, daha küçük baskılı devre kartı (PCB) tasarımı, daha yüksek bileşen montaj yoğunluğu, daha düşük depolama gereksinimleri sağlar ve nihayetinde daha kompakt son kullanıcı cihazlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. Hafif yapısı, onu alan ve ağırlığın kritik kısıtlayıcı faktörler olduğu mini ve taşınabilir uygulamalar için ideal bir seçim haline getirir.

该器件以行业标准的8mm载带、7英寸直径卷盘形式提供，确保与高速自动化贴片组装设备的兼容性。其配方为无铅，并符合包括RoHS、欧盟REACH和无卤标准（Br <900 ppm， Cl <900 ppm， Br+Cl < 1500 ppm）在内的关键环保法规。

LED'ler, uygulama içinde renk tutarlılığını sağlamak için ana dalga boylarına göre sınıflandırılır (binlenir).

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu sınırların ötesinde cihazı çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Tüm derecelendirmeler, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durumda belirtilmiştir.

• Ters Gerilim (VR):5 V (maks.). Bu cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu derecelendirme öncelikle ters kaçak akımını (IR) test etmek için verilmiştir.
• Sürekli İleri Akım (IF):R6 (kırmızı) ve GH (yeşil) çipleri her biri 25 mA'dır.
• Tepe İleri Akım (IFP):1 kHz frekansında, %10 görev döngüsü ile uygulanır. R6 çipi 60 mA'ye dayanabilirken, GH çipi 100 mA olarak derecelendirilmiştir. Bu parametre, darbe işletim uygulamaları için kritik öneme sahiptir.
• Güç Tüketimi (Pd):R6 çipi için maksimum izin verilen güç tüketimi 60 mW, GH çipi için ise 95 mW'dır. Bu, termal yönetim için kilit bir parametredir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):R6 çipi 2000V'a kadar sağlam ESD koruması sağlarken, GH çipi daha hassastır ve 150V değerine sahiptir. Özellikle yeşil çipler için doğru ESD işlem prosedürlerine uyulmalıdır.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:Cihazın çalışma sıcaklığı derecelendirmesi -40°C ila +85°C, depolama sıcaklığı aralığı ise -40°C ila +90°C'dir.
• Kaynak Sıcaklığı:Reflow lehimleme için, tepe sıcaklığı 260°C, en fazla 10 saniye olarak belirlenmiştir. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve her terminal için en fazla 3 saniye uygulanmalıdır.

2.2 Optoelektronik Özellikler

Bu parametreler, normal çalışma koşulları altındaki ışık çıkışını ve elektriksel davranışı tanımlar (aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C, IF=5mA).

• Işık şiddeti (Iv):R6 (kırmızı) çip için tipik şiddet 20.0 mcd'dir (minimum 14.5 mcd). GH (yeşil) çip için tipik şiddet 65.0 mcd'dir (minimum 45.0 mcd). ±%11 tolerans uygulanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Bu paketleme genellikle 130 derecelik geniş bir görüş açısına sahiptir ve geniş bir aydınlatma aralığı sağlar.
• Dalga Boyu:
  • R6 (Kırmızı):Tepe dalga boyu (λp) 632 nm'dir. Baskın dalga boyu (λd) aralığı 617.5 nm ile 629.5 nm arasındadır, tolerans ±1 nm'dir. Spektral bant genişliği (Δλ) 20 nm'dir.
  • GH (Yeşil):Tepe dalga boyu (λp) 518 nm'dir. Baskın dalga boyu (λd) aralığı 517.5 nm ile 533.5 nm arasındadır, tolerans ±1 nm'dir. Spektral bant genişliği (Δλ) 35 nm'dir.
• İleri yönlü voltaj (VF):
  • R6 (Kırmızı):5mA'de, tipik değer 1.9 V, maksimum değer 2.3 V.
  • GH (Yeşil):5mA'de, tipik değer 2.9 V, maksimum değer 3.4 V.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de ölçülür. R6 için maksimum 10 μA, GH için maksimum 50 μA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'ler, bir uygulama içinde renk tutarlılığını sağlamak için Baskın Dalga Boylarına göre sınıflandırılır (gruplandırılır).

3.1 R6 (Kırmızı) Dalga Boyu Sınıflandırması

• Gruplandırma Kodu 1:617.5 nm ≤ λd < 621.5 nm
• Bölüm Kodu 2:621.5 nm ≤ λd < 625.5 nm
• Bölüm Kodu 3:625.5 nm ≤ λd ≤ 629.5 nm

3.2 GH (Yeşil) Dalga Boyu Sınıflandırması

• Gruplandırma Kodu 1:517.5 nm ≤ λd < 525.5 nm
• Bölüm Kodu 2:525.5 nm ≤ λd ≤ 533.5 nm

Ekran veya gösterge panellerinde birden fazla LED için hassas renk eşleştirmesi gerçekleştirmesi gereken tasarımcılar için bu sınıflandırma bilgisi hayati önem taşır.

4. Performans Eğrisi Analizi

4.1 R6 (Kırmızı Çip) Özellikleri

Sağlanan eğriler, temel ilişkileri göstermektedir:

• Bağıl ışık şiddeti vs. İleri akım:Işık çıkışının akımla doğrusal olmayan artışını gösterir. Önerilen 5mA üzerinde çalışmak daha yüksek şiddet sağlayabilir ancak verimliliği ve ömrü etkileyebilir.
• Göreceli Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Işık çıkışının negatif sıcaklık katsayısını gösterir. Kavşak sıcaklığı arttıkça ışık şiddeti azalır; bu, LED yarı iletkeninin temel bir özelliğidir.
• İleri Gerilim vs. İleri Akım:Diyodun I-V karakteristik eğrisini tasvir eder.
• Tepe Dalga Boyu vs. Ortam Sıcaklığı:Sıcaklığa bağlı olarak emisyon dalga boyunda hafif bir kayma gösterilir.

4.2 GH (Yeşil Çip) Özellikleri

Yeşil çipin eğrileri şunları içerir:

• Spektral dağılım:518 nm merkezli, tanımlanmış bant genişliğine sahip, bağıl yoğunluk ile dalga boyu ilişkisi grafiği.
• İleri Gerilim vs. İleri Akım:Kırmızı çipe benzer, ancak InGaN tabanlı yeşil LED'lerin tipik bir özelliği olarak daha yüksek bir açma voltajına sahiptir.
• İleri Akım Azaltma Eğrisi:Maksimum izin verilen ileri akımın ortam sıcaklığına bağlı olarak değişimini gösteren kritik bir grafik. Sıcaklık arttıkça, aşırı ısınmayı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için maksimum akımın düşürülmesi gerekmektedir.
• Işıma Diyagramı:Işık şiddetinin uzaysal dağılımını göstermekte olup, 130 derecelik görüş açısını doğrulamaktadır.
• Bağıl Işık Şiddeti vs. İleri Akım ve Ortam Sıcaklığı:Bu eğriler, ışık çıkışının sürücü akımına ve çalışma sıcaklığına nasıl bağlı olduğunu birleşik olarak göstermektedir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

19-22 SMD paketinin aşağıdaki kritik boyutları vardır (tolerans ±0.1mm):

• Uzunluk: 2.0 mm
• Paketin polarite işareti vardır, genellikle katot tarafında bir çentik veya nokta olup montajda doğru yönlendirmeyi sağlar. Önerilen lehim pedi düzeninde, katot aynı zamanda belirli bir ped şekli ile ilişkilendirilir.
• Yükseklik: 0.8 mm
• Bacak aralığı: 1.5 mm
• Lehim pedi boyutu ve şekli, güvenilir lehimleme sağlamak için tanımlanmıştır.

Spesifikasyon belgesinde, PCB lehim pedi tasarımı için detaylı ölçülendirme çizimi sağlanmıştır.

5.2 Polarite İşareti

Paket, montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için genellikle katot tarafında bir çentik veya nokta şeklinde bir polarite işareti içerir. Katot ayrıca önerilen ayak izinde belirli bir pad şekli ile ilişkilendirilmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Kurşunsuz reflow lehimleme sıcaklık profili belirtilmiştir:

• Ön ısıtma:150–200°C, 60–120 saniye süreyle.
• Sıvı faz çizgisi üzerindeki süre (217°C):60–150 saniye.
• Tepe sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Tepe sıcaklık ±5°C içinde kalma süresi:En fazla 10 saniye.
• Isınma hızı:Maksimum 6°C/saniye.
• 255°C Üzeri Süre:Maksimum 30 saniye.
• Soğutma hızı:Maksimum 3°C/saniye.

Aynı cihaz üzerinde ikiden fazla yeniden akıtma lehimleme işlemi yapılmamalıdır.

6.2 Depolama ve İşlem Hususları

• Nem Hassasiyeti:Bileşenler, nem bariyerli torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir. Kullanıma hazırlanmadan önce torba açılmamalıdır.
• Atölye Ömrü:Açıldıktan sonra, ≤30°C ve ≤60% RH koşullarında saklanırsa, LED'ler 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Kullanılmayan parçalar yeniden mühürlenmelidir.
• Kürleme:Maruz kalma süresi belirtilenden fazla ise veya nem göstergesi nemi gösteriyorsa, reflow öncesinde 60 ±5°C'de 24 saat kürleme gereklidir.
• Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlama direnci kullanılmalıdır. LED'ler üstel bir akım-gerilim ilişkisi sergiler, bu nedenle çok küçük bir gerilim artışı bile büyük, yıkıcı bir akım dalgalanmasına neden olabilir.
• Mekanik Gerilme:LED gövdesine kaynak veya nihai uygulamalarda stres uygulamaktan kaçının. PCB'yi montajdan sonra bükmeyin.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Koli Bandı ve Taşıma Bandı Özellikleri

Ürün nemden koruyucu ambalaj sistemi ile sağlanır:

• Taşıma bandı:8mm genişliğinde, 19-22 paketleme için tasarlanmış oluklara sahiptir.
• Makara:Standart 7 inç çapında bobin.
• Rulo başına adet:2000 adet.
• Bobin Boyutu:Otomasyon ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için dış çap, göbek çapı ve genişlik belirtilmiştir.

7.2 Etiket Bilgileri

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

• Müşteri Ürün Numarası (CPN)
• Ürün Numarası (P/N)
• Paketleme Miktarı (QTY)
• Işık Şiddeti Sınıfı (CAT)
• Renk Tonu ve Dalga Boyu Sınıfı (HUE)
• İleri Yönlü Gerilim Seviyesi (REF)
• Parti Numarası (LOT No)

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma:Küçük boyutu ve geniş görüş açısı nedeniyle, gösterge paneli göstergeleri, anahtar aydınlatması ve sembol arka aydınlatması için idealdir.
• İletişim Cihazları:Telefonlar, faks makineleri ve diğer iletişim cihazlarındaki durum göstergeleri ve klavye arka aydınlatması.
• LCD Düz Arka Aydınlatma:Dizilerde kullanılabilir, küçük LCD panellere kenar veya doğrudan arka aydınlatma sağlar.
• Genel Gösterge:Tüketici, endüstriyel ve otomotiv elektroniği ürünlerinde yaygın olarak kullanılan güç durumu, mod seçimi ve alarm göstergesi.

8.2 Tasarım Hususları

• Sürücü Devresi:İleri yönlü akımı ayarlamak için her zaman seri direnç kullanın. Güç kaynağı voltajı (Vs), LED'in ileri yönlü voltajı (VF) ve istenen akım (IF) değerlerine göre direnç değerini hesaplayın: R = (Vs - VF) / IF. Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum VF değerini kullanın.
• Termal Yönetim:Küçük boyutuna rağmen, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda güç tüketimi (Pd) dikkate alınmalıdır. GH çipinin güç azaltma eğrisine uyun. Isı dağılımı için PCB üzerinde yeterli bakır alan olduğundan emin olun.
• ESD Koruması:Montaj sürecinde veya nihai kullanım ortamında ESD riski varsa, özellikle GH çipinde, giriş hatlarında ESD koruması uygulanmalıdır.
• Optik Tasarım:130 derecelik geniş görüş açısı, geniş ve yayılmış bir ışık sağlar. Daha odaklanmış bir ışık için harici bir lens veya ışık yönlendirici gerekebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-22/R6GHC-C02/2T, kendi kategorisinde birkaç önemli avantaj sunar:

• Çift Çip / Çok Renkli Yetenek:Kırmızı ve yeşil renkleri tek bir pakette birleştirmek, iki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla devre kartı alanından tasarruf sağlar, tasarımı ve montajı basitleştirir.
• Kompakt kapladığı alan:2.0 x 1.6 mm'lik kapladığı alan, en küçük SMD LED paketlerinden biridir ve yüksek yoğunluklu yerleşime olanak tanır.
• Sağlam kırmızı çip:AlGaInP tabanlı R6 çipi, yüksek ESD bağışıklığı (2000V HBM) sağlayarak işletim ve işleme güvenilirliğini artırır.
• Çevreye Uyumluluk:RoHS, REACH ve halojensiz standartlara tam uyum sağlayarak, modern elektronik ürünler için katı küresel düzenleme gereksinimlerini karşılar.
• Otomasyona Uygun:Kaset paketleme ve kızılötesi/buhar fazlı reflow lehimleme ile uyumluluğu, ekonomik ve yüksek hacimli üretimi destekler.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Bu LED'i, direnç kullanmadan doğrudan 5V güç kaynağına bağlayarak sürebilir miyim?

Hayır, bu LED'e zarar verir.LED, akım kontrollü bir cihazdır. 5V güç kaynağını, özellikle tipik VF'i 1.9V olan kırmızı bir çipe sahip bir LED'e doğrudan bağlamak, akımın 25mA'lik maksimum derecelendirmesini çok aşmasına ve anında arızaya yol açmasına neden olur. Harici bir akım sınırlama direnci kesinlikle gereklidir.

10.2 Kırmızı ve yeşil çiplerin ESD seviyeleri neden farklıdır?

Bu fark, altta yatan yarı iletken malzemeden kaynaklanmaktadır. AlGaInP (kırmızı) yapısı, genellikle InGaN (yeşil/mavi) yapısına kıyasla elektrostatik deşarja karşı daha dayanıklıdır. Bu temel bir malzeme özelliğidir. Bu, özellikle yeşil çiplerle çalışırken dikkatli ESD işlemi gerektirir.

10.3 "Binning" bilgisi tasarımım için ne anlama geliyor?

Binning, renk tutarlılığını sağlar. Uygulamanız birden fazla LED'in aynı renkte görünmesini gerektiriyorsa (örneğin, bir gösterge çubuğu), aynı dalga boyu binleme kodu (HUE) içindeki LED'leri belirtmelisiniz. Farklı binlerin karıştırılması, çıplak gözle görülebilen farklı kırmızı veya yeşil tonlarına yol açabilir.

10.4 Bu bileşen kaç defa reflow lehim işlemine tabi tutulabilir?

Spesifikasyon, en fazla iki yeniden akış lehimleme döngüsüne izin verildiğini belirtir. Her termal döngü, dahili çip yapıştırma ve tel bağlama üzerinde stres oluşturur. İki döngüyü aşmak, potansiyel güvenilirlik arızası riskini artırır.

11. Gerçek Tasarım Vaka Analizleri

Senaryo:3.3V güç rayı kullanan taşınabilir cihazlar için çift renkli (kırmızı/yeşil) durum göstergesi tasarlayın.

Tasarım Adımları:

1. Tip Seçimi:Çift renk yeteneği ve küçük boyutu nedeniyle 19-22/R6GHC-C02/2T seçilmiştir.
2. Devre Tasarımı:İki bağımsız sürücü devresine ihtiyaç vardır (biri kırmızı anot, diğeri yeşil anot için, ortak katot).
3. Direnç Hesaplaması:
   • Kırmızı için (R6, hedef IF=5mA, güvenlik için maksimum VF=2.3V kullanılarak): R_kırmızı = (3.3V - 2.3V) / 0.005A = 200 Ω. Standart 200 Ω veya 220 Ω direnç kullanın.
   • Yeşil için (GH, hedef IF=5mA, maksimum VF=3.4V kullanılarak): R_yeşil = (3.3V - 3.4V) / 0.005A = -20 Ω. Bu hesaplama, 3.3V'un yeşil çipi 5mA'de sürmek için yetersiz olduğunu gösterir (VF tipik değeri 2.9V, ancak maksimum değeri 3.4V). Güç kaynağı voltajı LED'in ileri voltajından büyük olmalıdır. Yeşil LED için daha yüksek bir güç kaynağı voltajı (örneğin 5V) veya daha düşük bir sürme akımı gereklidir.
4. PCB Yerleşimi:Gösterge olarak kullanılıyorsa, LED'i kart kenarına yakın yerleştirin. Veri sayfası boyut diyagramında önerilen pad yerleşimini kullanın. Lehimlemeye yardımcı olmak ve bir ısı dağıtım yolu sağlamak için katot pad üzerinde bazı küçük termal bağlantılar ayarlayın.
5. Yazılım Kontrolü:Mikrodenetleyici, kırmızı, yeşil veya (hızlı geçiş yoluyla) kehribar/sarı renkleri göstermek için kırmızı ve yeşil anotları bağımsız olarak kontrol edebilir.

Bu vaka, özellikle daha yüksek VF'ye sahip yeşil ve mavi LED'ler için güç kaynağı voltajının ileri voltaj gereksinimleriyle karşılaştırılmasının önemini vurgulamaktadır.

12. Çalışma Prensibi Özeti

Işık Yayan Diyot (LED), elektrolüminesans adı verilen bir süreçle ışık yayan bir yarı iletken p-n eklem cihazıdır. P-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları (elektronlar ve delikler) yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarır. Silikon gibi geleneksel yarı iletkenlerde bu enerji çoğunlukla ısı olarak salınır. LED'lerde kullanılan doğrudan bant aralıklı yarı iletken malzemelerde (kırmızı/turuncu/sarı için AlGaInP, yeşil/mavi/beyaz için InGaN) bu enerjinin önemli bir kısmı foton (ışık) olarak salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir ve bu bant aralığı enerjisi de malzemenin kesin kimyasal bileşimi ile kontrol edilir. 19-22 cihazı, bir paket içinde farklı malzemelerden yapılmış iki adet bu tür p-n eklemi içererek iki farklı renk yayılmasına olanak tanır.

13. Teknoloji Gelişim Trendleri

LED endüstrisi, 19-22 SMD LED gibi bileşenlerle ilgili birkaç önemli yörünge boyunca gelişmeye devam etmektedir:

• Verimlilik Artışı:İç kuantum verimliliği (IQE) ve ışık çıkarma teknolojilerindeki sürekli iyileştirmeler, aynı giriş akımı altında daha yüksek ışık şiddeti (mcd) elde edilmesini veya aynı çıkış için daha düşük güç tüketimi sağlanmasını mümkün kılmaktadır.
• Miniaturizasyon:Daha küçük uç ürünlere yönelik itiş, LED paketlemenin 1.6x0.8mm ve 1.0x0.5mm paket gibi trendleri izleyerek daha küçük ayak izi ve daha düşük profil yönünde gelişmesine yol açmaktadır.
• Renk Tutarlılığı ve Sınıflandırma İyileştirmeleri:Epitaksiyel büyüme ve üretim kontrolündeki gelişmeler, dalga boyu ve yoğunluktaki doğal varyasyonları azaltarak daha sıkı sınıflandırmalara, daha az ayıklama ihtiyacına veya RGB uygulamalarında daha hassas renk karışımına olanak sağlamaktadır.
• Güvenilirlik ve Sağlamlıkta Artış:Araştırma odağı, yüksek sıcaklıkta çalışma ömrünü artırmak ve özellikle hassas InGaN tabanlı yeşil ve mavi çipler için ESD dayanıklılığını yükseltmektir.
• Entegre Çözümler:Eğilim, devre tasarımını basitleştirmek ve devre kartı alanından tasarruf etmek için LED'lere dahili akım sınırlama direnci, koruma diyotları hatta sürücü IC'ler ("akıllı LED") entegre etmek yönündedir.

19-22 LED, olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir paketleme formunu temsil eder; çok sayıda gösterge ışığı ve arka aydınlatma uygulaması için performans, boyut ve maliyet dengesini sağlar.