SMD LED 12-23C Serisi Veri Sayfası - Çok Renkli (Kırmızı/Yeşil/Mavi) - 3.2x1.6x1.4mm - 2.0-3.9V - 20-25mA - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

12-23C serisi, küçültme ve yüksek güvenilirlik gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montaj bir LED çözümünü temsil eder. Bu çok renkli LED ailesi, geleneksel bacaklı bileşenlerden önemli ölçüde daha küçüktür ve bu da PCB kapladığı alanda önemli azalmalar, daha yüksek paketleme yoğunluğu sağlar ve nihayetinde daha küçük son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. Hafif yapısı, özellikle alan kısıtlı ve taşınabilir uygulamalar için uygundur.

Bu serinin temel avantajı, çok yönlülüğü ve çağdaş üretim ve çevre standartlarına uyumluluğunda yatar. Cihazlar, yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir. Hem kızılötesi hem de buhar fazı reflow lehimleme süreçleriyle kullanıma uygundur, bu süreçler yüksek hacimli elektronik üretiminde standarttır.

Çevresel ve düzenleyici uyumluluk önemli bir özelliktir. Ürünler Pb içermeyen malzemelerle üretilmiştir, RoHS direktifine uyar, AB REACH düzenlemelerine uyumludur ve halojensiz standartları karşılar (Brom <900 ppm, Klor <900 ppm ve toplamları <1500 ppm). Bu, onları katı çevre gereksinimleri olan geniş bir küresel pazar yelpazesi için uygun kılar.

2. Cihaz Seçimi ve Mutlak Maksimum Değerler

2.1 Cihaz Seçim Kılavuzu

Seri, her biri farklı yarı iletken çip malzemelerine dayanan üç farklı renk seçeneği sunar:

• Kod R6 (Parlak Kırmızı):AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) çip teknolojisini kullanır. Reçine rengi şeffaftır.
• Kod GH (Parlak Yeşil):InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çip teknolojisini kullanır. Reçine rengi şeffaftır.
• Kod BH (Mavi):InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çip teknolojisini kullanır. Reçine rengi şeffaftır.

Şeffaf reçine paketi, optimum ışık çıkışı ve gerçek renk temsili sağlar.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler (Ta=25°C)

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlarda veya ötesinde çalıştırılması tavsiye edilmez.

• Ters Gerilim (V_R):5 V (Tüm kodlar)
• İleri Akım (I_F):R6: 25 mA, GH: 25 mA, BH: 20 mA
• Tepe İleri Akım (I_FP, Görev 1/10 @1kHz):R6: 60 mA, GH: 100 mA, BH: 100 mA
• Güç Dağılımı (P_d):R6: 60 mW, GH: 95 mW, BH: 75 mW
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):R6: 2000 V, GH: 150 V, BH: 150 V. Kırmızı (R6) LED'in yeşil ve mavi varyantlara kıyasla önemli ölçüde daha yüksek ESD dayanıklılığına dikkat edin; yeşil ve mavi LED'ler daha dikkatli ele gerektirir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +90°C
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):Reflow lehimleme: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe. El lehimlemesi: Her terminal için maksimum 3 saniye için 350°C.

3. Elektro-Optik Karakteristikler (Ta=25°C)

Aşağıdaki parametreler belirtilen test koşullarında garanti edilir. Tipik değerler üretim dağılımının merkezini temsil eder.

3.1 Işık Şiddeti ve Açısal Karakteristikler

• Işık Şiddeti (I_V) @ I_F=20mA:
  • R6 (Kırmızı): Tipik 90 mcd (Min. 63 mcd)
  • GH (Yeşil): Tipik 180 mcd (Min. 125 mcd)
  • BH (Mavi): Tipik 50 mcd (Min. 32 mcd)
  Tolerans: ±%11.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tüm renk kodları için tipik 100 derece. Bu geniş görüş açısı, eksen dışı açılardan görünürlüğün önemli olduğu gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için uygundur.

3.2 Spektral Karakteristikler

• Tepe Dalga Boyu (λ_p):R6: 632 nm, GH: 518 nm, BH: 468 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):R6: 624 nm, GH: 525 nm, BH: 470 nm. Baskın dalga boyu, LED'in renginin insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur.
• Spektral Radyasyon Bant Genişliği (Δλ):R6: 20 nm, GH: 35 nm, BH: 25 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya genişliğini tanımlar.

3.3 Elektriksel Karakteristikler

• İleri Gerilim (V_F) @ I_F=20mA:
  • R6: Tipik 2.0 V, Maksimum 2.4 V
  • GH: Tipik 3.3 V, Maksimum 3.9 V
  • BH: Tipik 3.3 V, Maksimum 3.9 V
  Tolerans: ±0.1V. Kırmızı LED'in daha düşük V_Fdeğeri, InGaN'ye kıyasla AlGaInP teknolojisinin karakteristiğidir.
• Ters Akım (I_R) @ V_R=5V:R6: Maks. 10 μA, GH/BH: Maks. 50 μA.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, her LED kodu (R6, GH, BH) için tipik elektro-optik karakteristik eğrileri sağlar. Metinde belirli grafik veri noktaları sağlanmamış olsa da, bu eğriler tipik olarak ileri akım ile ışık şiddeti, ileri gerilim arasındaki ilişkiyi ve ortam sıcaklığının ışık çıkışı üzerindeki etkisini gösterir. Bu eğrileri analiz etmek, cihazın standart dışı koşullar altındaki (örneğin, farklı sürücü akımları veya sıcaklıklar) davranışını anlamak ve verimlilik ve uzun ömür için devre tasarımını optimize etmek için çok önemlidir. Tasarımcılar, uygun çalışma noktalarını seçmek ve performans üzerindeki termal etkileri modellemek için bu eğrileri kullanmalıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

12-23C LED, kompakt bir yüzey montaj paketine sahiptir. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmediği sürece tolerans ±0.1mm) yaklaşık 3.2mm (uzunluk) x 1.6mm (genişlik) x 1.4mm (yükseklik) gövde boyutunu içerir. Paket, lehimleme için iki anot/katot terminali içerir. Boyut çizimi, PCB pad deseni (ayak izi) tasarımı için kritik bilgi sağlar, uygun lehim bağlantısı oluşumunu ve mekanik stabiliteyi sağlar. Önerilen ayak izine uyulması, güvenilir montaj ve termal yönetim için esastır.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak paket üzerinde bir çentik, nokta veya şerit makarası üzerinde yeşil bir işaret gibi görsel bir işaretleyici ile tanımlanır. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, uygun işlev için zorunludur.

6. Lehimleme, Montaj ve Depolama Kılavuzları

6.1 Kritik Önlemler

• Akım Sınırlama:LED ile seri olarak bir harici akım sınırlayıcı dirençkesinlikle gereklidir. LED'in üstel I-V karakteristiği, gerilimdeki küçük bir artışın akımda büyük bir artışa neden olduğu anlamına gelir; bu da koruma olmadan anında yanmaya yol açar.
• Depolama Koşulları:Cihazlar nem hassasiyetine (MSL) sahiptir.
  • Açmadan önce: ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolayın.
  • Açtıktan sonra: "Raf ömrü" ≤30°C ve ≤%60 RH'de 1 yıldır. Kullanılmayan parçalar, nem alıcı ile birlikte nem geçirmez bir torbada yeniden kapatılmalıdır.
  • Nem alıcı göstergesi renk değiştirirse veya depolama süresi aşılırsa, reflow lehimlemeden önce 60±5°C'de 24 saat pişirme gereklidir.

6.2 Lehimleme Süreci

• Reflow Profili (Pb içermeyen):Detaylı bir sıcaklık profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunları içerir: 150-200°C arasında 60-120s ön ısıtma, likidüs üzerinde süre (217°C) 60-150s, maksimum 10 saniye için maksimum 260°C tepe sıcaklığı ve kontrollü ısınma/soğuma oranları (sırasıyla maks. 3°C/s ve 6°C/s).
• Reflow Döngüleri:İki reflow lehimleme döngüsünü aşmayın.
• El Lehimlemesi:Gerekirse, uç sıcaklığı <350°C, kapasite ≤25W olan bir lehim havya kullanın ve her terminal için temas süresini 3 saniye ile sınırlayın. Her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniyelik bir aralık bırakın. Isıtma sırasında paket üzerinde mekanik stres oluşturmaktan kaçının.
• Onarım:Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, termal-mekanik stresi önlemek için her iki terminali aynı anda ısıtmak üzere çift uçlu bir lehim havya kullanılmalıdır. Onarım sürecinin LED karakteristiklerini bozmadığından emin olmak için ön test yapın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler nem geçirmez paketleme ile tedarik edilir. Standart paketleme şunları içerir:

• Taşıyıcı Şerit:8mm genişlik, makaraya yüklenir.
• Makaralar:7 inç çap. Yüklenen miktar makara başına 2000 adettir.
• Dış Torba:Nem alıcı içeren alüminyum nem geçirmez bir torba içinde mühürlenir.

Taşıyıcı şerit cepleri ve makara için detaylı boyutlar, otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makaralar etiketi, izlenebilirlik ve seçim için kritik bilgiler içerir:

• CPN (Müşteri Ürün Numarası)
• P/N (Ürün Numarası): örn., 12-23C/R6GHBHC-A01/2C
• QTY (Paketleme Miktarı)
• CAT (Işık Şiddeti Sınıfı)
• HUE (Kromatik Koordinatlar & Baskın Dalga Boyu Sınıfı)
• REF (İleri Gerilim Sınıfı)
• LOT No (İzlenebilirlik için Parti Numarası)

Bu sınıflandırma bilgisi, tasarımcıların uygulamalarında tutarlı performans için sıkı kontrollü parametrelere sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulamalar

• Gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon ekipmanlarında (telefonlar, faks makineleri) durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Küçük LCD ekranlar için düz arka aydınlatma üniteleri.
• Tüketici ve endüstriyel elektroniklerde genel amaçlı gösterge ışıkları.

8.2 Tasarım Hususları

• Devre Tasarımı:Her zaman bir seri direnç ekleyin. Değerini R = (V_besleme- V_F) / I_Fformülünü kullanarak hesaplayın; burada V_Fve I_Fveri sayfasındaki hedef çalışma noktalarıdır. Direncin güç derecesini göz önünde bulundurun.
• Güç dağılımı düşük olsa da, eklem sıcaklığını sınırlar içinde tutmak uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı için anahtardır. Yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.ESD Koruması:
• PCB'lerde ve işleme prosedürlerinde, özellikle daha hassas olan GH ve BH (InGaN) LED'ler için ESD koruma önlemleri uygulayın.8.3 Uygulama Kısıtlamaları

Bu ürün, ticari ve genel endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Ön görüşme olmaksızın yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için özel olarak nitelendirilmemiş veya önerilmez. Bu, ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere şunları içerir:

Askeri, havacılık veya havacılık sistemleri.Otomotiv güvenlik veya emniyet sistemleri (örneğin, hava yastıkları, frenleme).Yaşam destek veya kritik tıbbi ekipmanlar.

• Bu tür uygulamalar için farklı özelliklere, niteliklere ve güvenilirlik garantilerine sahip ürünler gereklidir.
• 9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılıklar
• 12-23C serisi, çok kompakt form faktörü, tek bir paket şeklinden çok renk seçeneği ve modern çevre düzenlemelerine (RoHS, Halojensiz) tam uyum kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Daha büyük delikli LED'lere kıyasla önemli küçültme sağlar. Tüm renkler için şeffaf reçine paketi tasarım esnekliği sunar. Sağlanan ESD derecelendirmeleri (özellikle kırmızı varyant için yüksek) ve detaylı nem hassasiyeti işleme talimatları, sağlam üretim süreçleri için tasarımı yansıtır. Etikette belirli sınıflandırma parametrelerinin (CAT, HUE, REF) bulunması, tutarlı renk ve parlaklık sağlayabilen bir üretim sürecini gösterir; bu, birden fazla LED kullanan uygulamalar için kritiktir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: R6, GH ve BH kodları arasındaki temel fark nedir?

C1: Temel fark, yarı iletken malzeme ve ortaya çıkan renktir. R6, kırmızı ışık (624nm baskın) için AlGaInP kullanır ve daha düşük ileri gerilime (~2.0V) sahiptir. GH (Yeşil) ve BH (Mavi) InGaN kullanır, daha yüksek ileri gerilime (~3.3V) sahiptir ve sırasıyla yeşil (525nm) ve mavi (470nm) ışık yayar. GH ve BH kodları ayrıca ESD'ye karşı daha hassastır.

S2: Neden bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur?

C2: LED'ler doğrusal olmayan, üstel akım-gerilim ilişkisine sahip diyotlardır. Nominal V
değerinin ötesindeki küçük bir gerilim artışı, çok büyük, potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olur. Bir seri direnç doğrusal bir ilişki sağlar, belirli bir besleme gerilimi için akımı tahmin edilebilir ve güvenli hale getirir.

S3: Prototip montajı için el lehimlemesi kullanabilir miyim?
C3: Evet, ancak aşırı dikkatle. Kılavuzları kesinlikle takip edin: havya ucu <350°C, güç ≤25W, her terminal için temas süresi ≤3 saniye ve terminaller arasında soğumaya izin verin. Reflow lehimleme önerilen ve daha güvenilir yöntemdir._FS4: "Halojensiz" ne anlama gelir ve neden önemlidir?

C4: Halojensiz, malzemelerin çok düşük seviyelerde brom (Br) ve klor (Cl) içerdiği anlamına gelir. Bu halojenler yandığında toksik ve aşındırıcı dumanlar üretebilir. Halojensiz elektronikler daha güvenli ve çevre dostudur, genellikle belirli düzenlemeler ve müşteri şartnameleri tarafından gerektirilir.
S5: Etiketteki sınıflandırma bilgisini (CAT, HUE, REF) nasıl yorumlarım?

C5: Bu bilgi, benzer performansa sahip LED'leri gruplar. Bir dizide tutarlı görünüm için, aynı veya bitişik HUE (renk) ve CAT (parlaklık) sınıflarından LED'ler tedarik etmelisiniz. REF (gerilim) sınıfı, akım kontrollü uygulamalarda güç kaynağı tasarımı için önemli olabilir.
11. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji Trendleri

11.1 Temel Çalışma Prensibi
Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri gerilim uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar aktif bölgede p-tipi malzemeden gelen deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), aktif bölgede kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlGaInP, kırmızı/turuncu/sarı ışık için uygun bir bant aralığına sahiptir, InGaN ise yeşil, mavi ve beyaz (fosfor ile) spektrumunu kapsar.

11.2 Endüstri Trendleri

12-23C serisi gibi SMD LED'ler için pazar, küçültme, daha yüksek verimlilik (vat başına lümen), geliştirilmiş renk tutarlılığı ve daha katı çevre uyumu talepleri tarafından yönlendirilmeye devam etmektedir. Ultra kompakt cihazlar için daha da küçük paket boyutlarına (örneğin, 0201, 01005) doğru bir eğilim vardır. Ayrıca, basitleştirilmiş tasarım için LED paketi içinde kontrol devrelerinin (örneğin, sabit akım sürücüleri) entegrasyonu daha yaygın hale gelmektedir. Çeşitli çevresel stresler altında daha yüksek güvenilirlik ve daha uzun ömür için baskı, bileşen üreticileri ve son kullanıcılar için sürekli bir odak noktası olmaya devam etmektedir.

Light Emitting Diodes (LEDs) are semiconductor devices that emit light through electroluminescence. When a forward voltage is applied across the p-n junction, electrons from the n-type material recombine with holes from the p-type material in the active region. This recombination releases energy in the form of photons (light). The specific wavelength (color) of the emitted light is determined by the bandgap energy of the semiconductor material used in the active region. AlGaInP has a bandgap suitable for red/orange/yellow light, while InGaN covers the green, blue, and white (with phosphor) spectrum.

.2 Industry Trends

The market for SMD LEDs like the 12-23C series continues to be driven by demands for miniaturization, higher efficiency (lumens per watt), improved color consistency, and stricter environmental compliance. There is a trend towards even smaller package sizes (e.g., 0201, 01005) for ultra-compact devices. Furthermore, integration of control circuitry (e.g., constant current drivers) within the LED package is becoming more common for simplified design. The push for higher reliability and longer lifetime under various environmental stresses remains a constant focus for component manufacturers and end-users alike.