SMD LED 19-223/G6S2C-A01/2T Teknik Veri Sayfası - Çok Renkli - Gerilim 2.0V - Güç 60mW

1. Ürün Genel Bakışı

19-223 serisi, modern elektronik uygulamalar için miniaturizasyon ve yüksek güvenilirlik gerektiren, kompakt bir yüzey montaj LED çözümünü temsil eder. Bu çok renkli tip LED, geleneksel bacaklı bileşenlerden önemli ölçüde daha küçüktür ve bu da PCB kapladığı alanda önemli azalmalar, artan paketleme yoğunluğu ve nihayetinde daha küçük nihai ürün tasarımlarına katkı sağlar. Hafif yapısı, özellikle alan kısıtlı ve taşınabilir uygulamalar için uygun kılar.

Bu ürünün temel avantajları, standart otomatik yerleştirme ekipmanları ve kızılötesi ve buhar fazı reflow gibi ana akım lehimleme süreçleriyle uyumluluğunu içerir. Kurşunsuz, RoHS uyumlu ve Halojensiz bir bileşen olarak üretilmiştir ve AB REACH dahil olmak üzere katı çevre düzenlemelerine uyar. Belirtilen halojen limitleri Brom (Br) <900 ppm, Klor (Cl) <900 ppm ve Br+Cl < 1500 ppm'dir.

2. Teknik Parametreler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez.

• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• İleri Akım (IF):Hem G6 hem de S2 çip tipleri için 25 mA. Bu maksimum sürekli DC akımdır.
• Tepe İleri Akım (IFP):60 mA (Görev Oranı 1/10 @1KHz). Bu değer, daha yüksek anlık akıma izin veren darbe çalışması içindir.
• Güç Dağılımı (Pd):60 mW. Bu, paketin belirli koşullar altında dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) HBM:2000 V. Bu, orta düzeyde bir ESD dayanıklılığını gösterir; uygun kullanım önlemleri hala gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40 ila +85 °C. Cihaz, endüstriyel sıcaklık aralığı uygulamaları için derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40 ila +90 °C.
• Lehimleme Sıcaklığı:Reflow lehimleme, maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığında belirtilmiştir. El lehimlemesi, her terminal için 3 saniye boyunca 350°C ile sınırlandırılmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler Ta=25°C'de ölçülür ve cihazın tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):
  • G6 (Parlak Sarı Yeşil): Min 30.0 mcd, Maks 60.0 mcd @ IF=20mA.
  • S2 (Parlak Turuncu): Min 90.0 mcd, Maks 180.0 mcd @ IF=20mA.
  • Tolerans: ±%11.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik 130 derece. Bu geniş görüş açısı, geniş görünürlük gerektiren gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için uygundur.
• Tepe Dalga Boyu (λp):
  • G6: Tipik 575 nm.
  • S2: Tipik 611 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λd):
  • G6: 568.5 ila 574.5 nm.
  • S2: 602.0 ila 608.0 nm.
  • Tolerans: ±1 nm.
• Spektrum Radyasyon Bant Genişliği (Δλ):
  • G6: Tipik 20 nm.
  • S2: Tipik 17 nm.
• İleri Gerilim (VF):
  • G6 & S2: Min 1.70 V, Tipik 2.00 V, Maks 2.40 V @ IF=20mA.
  • Tolerans: ±0.1V.
• Ters Akım (IR):Her iki tip için Maks 10 μA @ VR=5V. Cihaz ters öngerilimde çalışmak üzere tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, LED'leri ışık şiddetine göre kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlar.

• G6 Çipi (Parlak Sarı Yeşil):Tüm birimler, 20mA'de ışık şiddeti 30.0 ila 60.0 mcd aralığında olan tek bir sınıfa (Sınıf Kodu 1) düşer.
• S2 Çipi (Parlak Turuncu):Tüm birimler, 20mA'de ışık şiddeti 90.0 ila 180.0 mcd aralığında olan tek bir sınıfa (Sınıf Kodu 1) düşer.

Bu spesifik parça numarası için baskın dalga boyu veya ileri gerilim için ayrı sınıflar belirtilmemiştir, bu da bu parametreler için sıkı kontrol veya tek bir seçim olduğunu gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, hem G6 hem de S2 çipleri için tipik karakteristik eğrileri içerir. Metinde kesin grafiksel veri noktaları sağlanmamış olsa da, eğriler tipik olarak tasarım için kritik olan aşağıdaki ilişkileri gösterir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının akımla, özellikle akım maksimum değere yaklaştıkça, tipik olarak doğrusal altı bir şekilde nasıl arttığını gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının azaldığı termal söndürme etkisini gösterir. Bu, termal yönetim tasarımı için çok önemlidir.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Üstel ilişkiyi gösteren IV eğrisi. 20mA'de tipik Vf=2.0V, akım sınırlayıcı direnç hesaplaması için önemli bir tasarım parametresidir.
• Spektrum/Dalga Boyu:Büyük olasılıkla normalize edilmiş emisyon spektrumunu, tepe ve baskın dalga boylarını vurgulayarak gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Paket, standart bir SMD (Yüzey Montaj Cihazı) tipidir. Boyut çizimi (burada yeniden üretilmemiştir ancak PDF'de referans verilmiştir), PCB pad tasarımı ve bileşen yerleşimi için kritik ölçümler sağlar. Anahtar çıkarımlar şunları içerir:

• LED, yüksek yoğunluklu kartlar için uygun kompakt bir kaplama alanına sahiptir.
• Aksi belirtilmedikçe, çoğu boyutta tolerans ±0.1mm'dir.
• Çizim, bileşen dış hatlarını, bacak pozisyonlarını ve önerilen PCB pad desenini tanımlar.
• Polarite tanımlaması tipik olarak cihaz üzerinde işaretlenir veya pad tasarımıyla ima edilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir lehimleme sıcaklık profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma:150~200°C, 60~120 saniye.
• Sıvı Faz Üzerinde Süre (217°C):60~150 saniye.
• Tepe Sıcaklık:Maksimum 260°C.
• Tepe Noktasında Süre:Maksimum 10 saniye.
• Isıtma Hızı:Maksimum 6°C/saniye.
• 255°C Üzerinde Süre:Maksimum 30 saniye.
• Soğutma Hızı:Maksimum 3°C/saniye.

Kritik Not:Aynı cihazda reflow lehimleme ikiden fazla kez yapılmamalıdır.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi kaçınılmazsa:

• Havya ucu sıcaklığı 350°C'den az olmalıdır.
• Her terminal için temas süresi 3 saniyeden az olmalıdır.
• Lehimleme havya gücü 25W'tan az olmalıdır.
• Her terminali lehimleme arasında 2 saniyeden fazla bir aralık bırakın.
• Herhangi bir onarım işi için termal stresi önlemek amacıyla çift uçlu bir lehimleme havya kullanın.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bileşenler, nem geçirmez torbalarda desikat ile paketlenmiştir.

• Kullanımdan Önce:Montaja hazır olana kadar nem geçirmez torbayı açmayın.
• Açtıktan Sonra:≤30°C ve ≤%60 RH'de saklayın.
• Raf Ömrü:Açtıktan sonra 168 saat (7 gün) içinde kullanın. Kullanılmayan parçaları nem geçirmez bir pakette yeniden mühürleyin.
• Kurutma:Depolama süresi aşılırsa veya desikat nemi gösterirse, kullanımdan önce 60 ±5°C'de 24 saat boyunca kurutun.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

Ürün, otomatik montajla uyumlu bir formatta tedarik edilir.

• Şerit ve Makara:7 inç çapında bir makara üzerinde 8mm genişliğinde şeritte paketlenmiştir.
• Miktar:Makara başına 2000 adet.
• Taşıyıcı Şerit Boyutları:Detaylı çizimler, yuva boyutunu ve şerit ilerleme adımını belirtir.
• Makara Boyutları:Besleyici uyumluluğu için standart makara boyutları sağlanmıştır.
• Etiket Bilgisi:Makara etiketi, Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Miktar (QTY) ve Işık Şiddeti (CAT), Renk/Baskın Dalga Boyu (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için teknik sınıflar alanlarını içerir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma:Gösterge paneli göstergeleri, anahtar arka aydınlatması, LCD'ler ve semboller için düz arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Genel Gösterge:Kompakt, güvenilir, renkli bir ışık kaynağı gerektiren herhangi bir uygulama.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Harici bir seri direnç ZORUNLUDUR. LED'in üstel V-I karakteristiği, küçük bir voltaj değişikliğinin büyük bir akım değişikliğine neden olduğu anlamına gelir ve bu da akım regülasyonu olmadan hızlı arızaya yol açar.
• Termal Yönetim:Paket küçük olsa da, güç dağılımı (maks 60mW) ve ışık çıkışının negatif sıcaklık katsayısı, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek sürüş akımlarında, ısı dağılımı için PCB düzeninin dikkate alınmasını gerektirir.
• ESD Koruması:2000V HBM için derecelendirilmiş olsa da, kullanım ve montaj sırasında standart ESD önlemlerini uygulayın.
• Dalga Lehimleme:Önerilmez. Cihaz sadece reflow veya dikkatli el lehimlemesi için belirtilmiştir.
• Kart Stresi:Lehimleme sırasında veya nihai uygulamada LED gövdesi üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçının. Montajdan sonra PCB'yi bükmeyin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-223 serisi, AlGaInP çip teknolojisi (G6 ve S2 için) ile belirgin avantajlar sunar:

• Eski Delikli LED'lere Karşı:Birincil avantaj, boyut ve ağırlıkta dramatik bir azalma sağlayarak modern miniaturize tasarımları mümkün kılmasıdır. Ayrıca bacak bükme ve manuel yerleştirme ihtiyacını ortadan kaldırır.
• Diğer SMD Renklerine Karşı:Parlak Sarı Yeşil (G6, ~575nm) ve Parlak Turuncu (S2, ~611nm), görünür spektrumda belirli renk noktalarını doldurur. AlGaInP teknolojisi tipik olarak kırmızı, turuncu ve sarı-yeşil bölgelerde yüksek verimlilik ve iyi renk doygunluğu sunar.
• Uyumluluk:Kurşunsuz, RoHS, Halojensiz ve REACH düzenlemelerine tam uyumu, katı çevre gereksinimleri olan küresel pazarlar için uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Bu LED ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?

Ohm Kanunu'nu kullanarak hesaplayın: R = (Vbesleme - Vf_LED) / If. 5V besleme ve If=20mA'de tipik Vf=2.0V için: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Minimum akımın güvenli olduğundan emin olmak için maksimum Vf (2.4V) kullanın: R_min = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ω. Standart bir 150 Ω direnç iyi bir başlangıç noktasıdır. Direncin güç derecesini her zaman dikkate alın: P = I^2 * R = (0.02)^2 * 150 = 0.06W, bu nedenle 1/8W (0.125W) bir direnç yeterlidir.

10.2 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Evet. Yeniden hesaplayın: R = (3.3V - 2.0V) / 0.020A = 65 Ω. Maks Vf ile kontrol edin: (3.3V - 2.4V) / 0.020A = 45 Ω. 68 Ω'luk bir direnç uygun olacaktır. Beslemenin gerekli akımı sağlayabildiğinden emin olun.

10.3 Depolama ve kurutma işlemi neden bu kadar önemli?

SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buhara dönüşerek plastik paketin iç katmanlarının ayrılmasına, çatlamasına veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir ve bu da anında veya gizli arızaya yol açar. Belirtilen depolama ve kurutma prosedürleri bu arıza modunu önler.

10.4 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

Tepe Dalga Boyu (λp)emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu dalga boyudur.Baskın Dalga Boyu (λd)belirli bir beyaz referans kaynağı ile birleştirildiğinde LED'in algılanan rengine karşılık gelen tek renkli ışığın dalga boyudur. λd, insan gözünün renk algısıyla daha yakından ilişkilidir, λp ise spektrumun fiziksel bir ölçümüdür.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Taşınabilir bir tıbbi cihaz için çoklu gösterge durum paneli tasarlama.

Gereksinimler:Kompakt boyut, düşük güç tüketimi, "Hazır" (Yeşil) ve "Uyarı" (Turuncu) için net renk ayrımı, genişletilmiş sıcaklık aralığında çalışabilme ve tıbbi ekipman düzenlemelerine uyum.

Çözüm Uygulaması:

1. Bileşen Seçimi:19-223 serisi seçilmiştir. G6 (Sarı-Yeşil) "Hazır" göstergesi, S2 (Turuncu) ise "Uyarı" göstergesi olarak hizmet eder. 130 derecelik geniş görüş açıları, çeşitli açılardan görünürlük sağlar.
2. Devre Tasarımı:3.3V sistem voltajı kullanılır. Akım sınırlayıcı dirençler, SSS 10.2'ye göre hesaplanır (örneğin, 68Ω). LED'ler, bir mikrodenetleyicinin GPIO pinleri aracılığıyla sürülür, bu da gelişmiş uyarı durumu için yazılım kontrollü yanıp sönme desenlerine izin verir.
3. PCB Düzeni:Kompakt SMD kaplama alanı, birden fazla durum LED'inin ön panel PCB'sinde küçük bir alana yerleştirilmesine olanak tanır. Lehim bağlantılarında lehimlemeyi kolaylaştırmak için termal rahatlatma padleri kullanılır, ancak ısı dağılımına yardımcı olmak için küçük bir miktar bakır bağlı tutulur.
4. Montaj Süreci:Şerit ve makara üzerinde teslim edilen LED'ler, bir pick-and-place makinesine yüklenir. Tüm kart, belirtilen kurşunsuz profil kullanılarak tek bir reflow geçişinden geçer, böylece LED'ler dahil tüm bileşenler aynı anda ve güvenilir bir şekilde lehimlenir.
5. Sonuç:19-223 LED'lerin küçük boyutu, belirtilen performansı ve uyum sertifikalarından yararlanan, tüm başlangıç gereksinimlerini karşılayan sağlam, güvenilir ve kompakt bir gösterge sistemi.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

19-223 LED'ler, ışık yayan çip için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken malzemesini kullanır. Bu malzeme sistemi, spektrumun kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı-yeşil bölgelerinde (yaklaşık 560nm ila 650nm) ışık üretmek için özellikle verimlidir.

Çalışma Prensibi:LED'in p-n jonksiyonu üzerine ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın spesifik dalga boyu (rengi), kristal büyümesi sırasında Alüminyum, Galyum, İndiyum ve Fosfor oranlarının hassas bir şekilde kontrol edilmesiyle tasarlanan AlGaInP yarı iletkeninin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. "Su berraklığındaki" reçine lens, çipten gelen doğal renkli ışığın önemli bir filtreleme veya dalga boyu dönüşümü olmadan yayılmasına izin verir.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

19-223 serisi gibi SMD LED'ler için pazar gelişmeye devam etmektedir. Bu ürün segmentini etkileyen ana trendler şunları içerir:

• Artmış Miniaturizasyon:Ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutlarına (örneğin, 0402, 0201 metrik) olan talep artmaya devam etmektedir.
• Daha Yüksek Verimlilik:Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık etkinliğine (birim elektrik girişi başına daha fazla ışık çıkışı) yol açar, belirli bir parlaklık için güç tüketimini azaltır.
• Gelişmiş Güvenilirlik ve Sağlamlık:Paket malzemeleri ve yapısındaki iyileştirmeler, özellikle otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için nem direncini, termal döngü performansını ve genel ömrü artırmayı amaçlamaktadır.
• Entegrasyon:Birden fazla LED çipini (RGB veya çoklu tek renk) tek bir pakette birleştirme veya LED'leri kontrol IC'leri (sabit akım sürücüleri gibi) ile birleştirerek daha akıllı, kullanımı daha basit ışık modülleri oluşturma eğilimi.
• Katı Uyumluluk:Çevre ve güvenlik düzenlemeleri (RoHS, REACH, Halojensiz) daha katı ve yaygın hale gelmektedir, bu da uyumluluğu bir farklılaştırıcı değil temel bir gereklilik haline getirmektedir.

19-223 serisi, çok çeşitli gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için miniaturizasyon, otomatik montaj ve düzenleyici uyumluluğun temel ihtiyaçlarını karşılayan olgun, güvenilir bir çözümü temsil eder.