SMD LED 16-916/T1D-AP1Q2QY/3T Veri Sayfası - 1.6x0.8x0.35mm Paket - 2.7-3.2V Gerilim - Beyaz Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

16-916/T1D-AP1Q2QY/3T, küçültme ve yüksek güvenilirlik gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt bir yüzey montaj LED'dir. Bu tek renkli, saf beyaz LED, sarı dağınık reçine içinde kapsüllenmiş InGaN çip teknolojisini kullanır. Temel avantajı, geleneksel bacaklı bileşenlere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alandır; bu da PCB'lerde daha yüksek paketleme yoğunluğu, azaltılmış depolama gereksinimleri ve nihayetinde daha küçük nihai ürün tasarımlarına katkıda bulunur. Hafif yapısı, aynı zamanda taşınabilir ve minyatür uygulamalar için idealdir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihaz, aşağıdaki mutlak maksimum koşullar altında çalışmak üzere belirlenmiştir; bu değerlerin ötesinde kalıcı hasar meydana gelebilir. Ters gerilim (VR) 5V olarak derecelendirilmiştir. Sürekli ileri akım (IF) 25 mA'yı aşmamalıdır. Darbe çalışması için, 1 kHz'de %10 görev döngüsü altında 100 mA'lık bir tepe ileri akımı (IFP) kabul edilebilir. Maksimum güç dağılımı (Pd) 95 mW'dır. Çalışma sıcaklığı aralığı (Topr) -40°C ila +85°C arasında değişirken, depolama sıcaklığı (Tstg) aralığı -40°C ila +90°C ile biraz daha geniştir. Cihaz, İnsan Vücudu Modeli (HBM) başına 150V'luk bir elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Lehimleme sıcaklık limitleri hem reflow (10 saniye için 260°C) hem de el lehimleme (3 saniye için 350°C) işlemleri için tanımlanmıştır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ana performans parametreleri, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülür. Işık şiddeti (Iv) tipik bir aralığa sahiptir; 5 mA'lık bir ileri akımda (IF) minimum 45 mcd ve maksimum 112 mcd'dir. Görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 130 derecedir ve geniş bir aydınlatma alanı sağlar. İleri gerilim (VF), aynı 5mA koşulu altında 2.7V ila 3.2V arasında değişir. Ters akım (IR), 5V'luk bir ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 50 μA olarak belirtilmiştir. Işık şiddeti ve ileri gerilim toleransları sırasıyla ±%11 ve ±0.05V olarak belirtilmiştir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, IF=5mA'da ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflara ayrılır. Bu, üretim partilerinde parlaklık tutarlılığını sağlar. Sınıf kodları ve bunlara karşılık gelen minimum ve maksimum şiddet aralıkları şunlardır: P1 (45.0-57.0 mcd), P2 (57.0-72.0 mcd), Q1 (72.0-90.0 mcd) ve Q2 (90.0-112.0 mcd).

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

Benzer şekilde, cihazlar devre tasarımına, özellikle akım sınırlayıcı direnç hesaplamasına yardımcı olmak için ileri gerilime göre sınıflandırılır. Gerilim, 'Q' kodu altında alt sınıflarla gruplandırılır: 29 (2.7-2.8V), 30 (2.8-2.9V), 31 (2.9-3.0V), 32 (2.9-3.0V) ve 33 (3.1-3.2V); tümü IF=5mA'da ölçülür.

3.3 Renk Koordinatı Sınıflandırması

Renk tutarlılığı için, beyaz LED'ler, renklilik diyagramındaki belirli CIE 1931 (x, y) koordinat dörtgenleriyle tanımlanan renklilik sınıflarına (Grup A, kodlar 1-6) ayrılır. ±0.01 toleranslı bu sınıflandırma, yayılan beyaz ışığın kontrollü bir renk uzayı içinde kalmasını sağlar; bu, tek tip görünüm gerektiren uygulamalar için kritik öneme sahiptir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in değişen koşullar altındaki davranışı hakkında daha derin bir içgörü sağlayan çeşitli karakteristik eğriler içerir. İleri akım düşürme eğrisi, ortam sıcaklığı arttıkça izin verilen maksimum ileri akımın nasıl azaldığını gösterir; bu, termal yönetim için gereklidir. Bağıl ışık şiddeti - ortam sıcaklığı eğrisi, sıcaklık yükseldikçe ışık çıkışındaki tipik azalmayı gösterir. Işık şiddeti - ileri akım grafiği, sürücü akımı ve parlaklık arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Spektrum dağılım grafiği, yayılan beyaz ışığın spektral güç dağılımını karakterize eder. Tipik bir radyasyon diyagramı, uzaysal şiddet dağılım modelini tasvir eder. İleri gerilim - ileri akım eğrisi, diyodun IV karakteristiğini gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, kompakt bir SMD paketine sahiptir. Maksimum toplam yükseklik 0.35 mm'dir. Gövde uzunluğu ve genişliği, elektrot ped boyutları ve önerilen PCB lehim pedi desen boyutlarını içeren detaylı boyut çizimleri sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe toleranslar tipik olarak ±0.1mm'dir. Önerilen ped düzeni referans içindir ve belirli montaj işlem gereksinimlerine göre değiştirilmelidir.

5.2 Polarite Tanımlama

Bileşen, katot ve anot terminallerini belirtmek için işaretler veya yapısal asimetri özelliklerine sahiptir; bu, doğru devre işlevi için montaj sırasında doğru yönlendirme için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Detaylı bir kurşunsuz reflow lehimleme sıcaklık profili belirtilmiştir. Ana parametreler şunlardır: 150-200°C arasında 60-120 saniyelik bir ön ısıtma aşaması, sıvılaşma üzeri süresi (217°C) 60-150 saniye, maksimum 10 saniye için 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve kontrollü ısınma ve soğuma oranları (örn. maks. 3°C/sn soğutma). Reflow lehimleme ikiden fazla yapılmamalıdır.

6.2 El Lehimleme

Manuel onarım veya prototipleme için, belirli önlemlerle el lehimlemesine izin verilir. Lehimleme havya ucu sıcaklığı 350°C'den az olmalı ve her terminal için 3 saniyeden fazla uygulanmamalıdır. Havyanın kapasitesi 25W veya daha az olmalıdır. Termal hasarı önlemek için her terminal lehimlendikten sonra en az 2 saniyelik bir aralık bırakılmalıdır.

6.3 Depolama ve Taşıma

LED'ler neme ve elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Açılmadan önce, nem geçirmez torba ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolanmalıdır. Açıldıktan sonra, bileşenlerin ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında 1 yıllık bir raf ömrü vardır. Kullanılmayan parçalar, nem alıcı ile birlikte nem geçirmez paketleme içinde yeniden kapatılmalıdır. Belirtilen depolama koşulları aşılırsa veya nem alıcı göstergesi renk değiştirirse, kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saatlik bir kurutma işlemi gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Taşıyıcı şerit cepleri, kapak bandı ve makaranın kendisi için detaylı boyutlar sağlanmıştır. Paketleme, standart otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır.

7.2 Nem Dirençli Paketleme

Makaralar, nakliye ve depolama sırasında belirtilen kuru depolama koşullarını korumak için bir nem alıcı paketi ve bir nem göstergesi kartı ile birlikte bir alüminyum laminat nem geçirmez torba içinde daha da korunur.

7.3 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğru uygulama için anahtar bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renk Koordinatları (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, aşağıdakiler de dahil olmak üzere çeşitli uygulamalar için uygundur: Telekomünikasyon ekipmanları (telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması olarak), küçük LCD paneller için düz arka aydınlatma, kontrol panellerindeki anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma ve küçük, parlak, beyaz bir ışık kaynağına ihtiyaç duyulan genel amaçlı gösterge uygulamaları.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. İleri gerilimin bir aralığı vardır (2.7-3.2V) ve IV karakteristiği üstel olduğu için, gerilimdeki küçük bir artış, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri, besleme gerilimi ve maksimum ileri akım derecesine (25mA sürekli) dayanarak, sınıflandırma bilgilerinden en kötü durum ileri gerilimi dikkate alınarak hesaplanmalıdır.

Termal Yönetim:Paket küçük olsa da, PCB düzeninde güç dağılımı (maks. 95mW) ve sıcaklıkla ileri akımın düşürülmesi dikkate alınmalıdır. Pedlerin etrafındaki yeterli bakır alan, ısının dağılmasına yardımcı olabilir.

ESD Koruması:150V (HBM) ESD derecesine sahip hassas bir yarı iletken cihaz olarak, montaj ve taşıma sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaşması, ultra kompakt form faktöründe (maks. 0.35mm yükseklik) ve yüzey montaj tasarımında yatar; bu, otomatik montaj, kart alanı tasarrufu ve düşük profilli cihazlar için uygunluk açısından delikli LED'lere göre önemli avantajlar sunar. Yoğunluk, gerilim ve renklilik için detaylı sınıflandırma bilgilerinin sağlanması, sınıflandırılmamış veya gevşek belirtilmiş bileşenlere kıyasla kitlesel üretimde daha sıkı tasarım kontrolü ve tutarlılık sağlar. Sarı fosforlu InGaN çipi tarafından üretilen saf beyaz renk, eski mavi çip + sarı fosfor çözümlerine veya diğer beyaz LED teknolojilerine kıyasla farklı bir renklilik sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Neden bir akım sınırlayıcı direnç kesinlikle gereklidir?
C: LED, doğrusal olmayan bir IV eğrisine sahip bir diyottur. Seri bir direnç olmadan doğrudan bir gerilim kaynağından çalıştırmak, yalnızca kaynağın kapasitesi ve diyodun iç direnci ile sınırlı bir akım zorlamaya çalışır; bu, ileri gerilim aşıldığında çok düşüktür. Bu neredeyse kesinlikle 25mA'lık mutlak maksimum ileri akımı aşar ve anında aşırı ısınmaya ve arızaya yol açar.

S: Işık şiddeti sınıf kodlarını (P1, Q2, vb.) nasıl yorumlamalıyım?
C: Bu kodlar, ölçülen ışık çıkışına göre sıralanmış grupları temsil eder. Örneğin, bir siparişte "Q2" belirtmek, 5mA'da 90.0 ila 112.0 mcd arasında bir şiddete sahip LED'ler almanızı sağlar. Bu, birden fazla gösterge arasında tek tip parlaklık gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

S: Bu LED'i yalnızca bir gösterge olarak değil, sürekli aydınlatma için kullanabilir miyim?
C: Mümkün olsa da, birincil tasarımı gösterge kullanımı içindir. Sürekli aydınlatma için, sabit güç dağılımı nedeniyle dikkatli termal tasarım daha da kritiktir. Performans eğrilerinde gösterildiği gibi, ışık çıkışı da jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe azalacaktır.

S: Lehimleme için 'kurşunsuz' tanımı ne anlama geliyor?
C: Cihazın terminasyon kaplamalarının, geleneksel kalay-kurşun lehime göre tipik olarak daha yüksek erime noktalarına sahip kurşunsuz lehim alaşımlarıyla uyumlu olduğu anlamına gelir. Bu nedenle, 260°C tepe değerine sahip belirtilen reflow profili, bu daha yüksek sıcaklıklı işlemler için tasarlanmıştır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Taşınabilir Bir Cihaz için Durum Göstergesi Tasarımı
Bir tasarımcı, küçük, parlak beyaz bir güç/bağlantı durum LED'i gerektiren kompakt bir Bluetooth modülü oluşturmaktadır. 16-916 LED, cihazın ince muhafazasına sığması için minimal yüksekliği (0.35mm) nedeniyle seçilmiştir. Tasarım, 3.3V besleme hattı kullanır. En kötü durum ileri gerilimi (Q33 sınıfından Vf_max = 3.2V) kullanılarak ve güvenilirlik ve pil ömrü için 25mA maksimumun altında olan 15mA'lık bir ileri akım hedeflenerek akım sınırlayıcı direnç hesaplanır: R = (V_besleme - Vf) / If = (3.3V - 3.2V) / 0.015A ≈ 6.67Ω. Standart bir 6.8Ω direnç seçilir. PCB lehim pedi deseni, tasarımcının belirli DFM kurallarına uyması için önerilen düzenden biraz ayarlanır. BOM, üretim birimleri arasında görsel tutarlılığı sağlamak için CAT (ışık şiddeti) ve HUE (renklilik) sınıf kodlarını belirtir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir yarı iletken diyotta elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Çekirdek bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipidir. Diyodun jonksiyon potansiyelini (yaklaşık 2.7-3.2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve yeniden birleşir. Beyaz bir LED'de, InGaN katmanındaki bu yeniden birleşme öncelikle mavi ışık üretir. Bu mavi ışık daha sonra sarı bir fosfor kaplamasını (sarı dağınık reçine kapsülasyonu içinde bulunur) uyarır. Dönüştürülmemiş mavi ışık ve fosfordan aşağı dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Dağınık reçine, ışığı saçmaya yardımcı olur ve geniş 130 derecelik görüş açısına katkıda bulunur.

13. Teknoloji Trendleri

16-916 LED gibi bileşenlerin geliştirilmesi, elektronikteki daha geniş trendleri yansıtır: sürekli küçültme, artan verimlilik ve daha küçük paketlerde gelişmiş işlevsellik. Beyaz LED'ler için InGaN teknolojisinin kullanılması, iyi renksel geriverim ve verimlilik sunan katı hal aydınlatmasında bir ilerlemeyi temsil eder. Otomatik montaj için detaylı sınıflandırma ve spesifikasyon, endüstrinin kitlesel üretim için daha yüksek hassasiyet ve tutarlılığa doğru hareketini vurgular. Kurşunsuz ve RoHS uyumluluğuna vurgu, küresel çevre düzenlemeleri tarafından yönlendirilmektedir. Gelecekteki trendler, daha da küçük paket boyutları, daha yüksek ışık etkinliği (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıkışı), daha sıkı renk ve şiddet toleransları ve belki de akıllı aydınlatma uygulamaları için tek bir paket içinde sürücü elektroniği veya birden fazla çipin entegrasyonunu görebilir. Taşıma ve depolama önlemleri, giderek daha küçük plastik kapsüllenmiş mikroelektronik cihazlarda nem hassasiyetini yönetmenin devam eden zorluğunu vurgulamaktadır.