SMD LED 19-22/R6 BHC-B01/2T Veri Sayfası - Paket 2.0x1.25x0.8mm - Gerilim 1.7-3.25V - Güç 40-60mW - Kırmızı/Mavi - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-22 serisi, yüksek yoğunluklu PCB uygulamaları için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir LED çözümünü temsil eder. Bu çok renkli tip cihaz, iki ana çip malzemesi varyantında sunulur: parlak kırmızı ışık için AlGaInP kullanan R6 kodu ve mavi ışık için InGaN kullanan BH kodu. Reçine paketi her iki tip için de su berraklığındadır. Kurşun çerçeveli bileşenlere kıyasla önemli ölçüde küçültülmüş ayak izi, daha küçük kart tasarımlarına, daha yüksek paketleme yoğunluğuna olanak tanır ve nihayetinde son ekipmanların küçültülmesine katkıda bulunur. Hafif yapısı, aynı zamanda taşınabilir ve minyatür uygulamalar için ideal kılar.

Vurgulanan temel avantajlar arasında otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme prosesleri ile uyumluluk yer alır. Ürün, başlıca endüstri standartlarına uygun olup kurşunsuz, RoHS uyumlu, AB REACH uyumlu ve halojensizdir (Brom <900 ppm, Klor <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Tüm değerler, ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'de belirtilmiştir. Bu limitlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Ters Gerilim (VR):5 V (tüm kodlar için).
• İleri Akım (IF):R6: 25 mA; BH: 10 mA.
• Tepe İleri Akım (IFP):Görev döngüsü 1/10 @ 1kHz. R6: 50 mA; BH: 40 mA.
• Güç Dağılımı (Pd):R6: 60 mW; BH: 40 mW. Bu parametre, termal yönetim için kritik öneme sahiptir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):R6: 2000 V; BH: 150 V. BH (InGaN) varyantı ESD'ye önemli ölçüde daha duyarlıdır ve katı işlem önlemleri gerektirir.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Reflow: Maksimum 260°C, 10 saniye. El lehimleme: Terminal başına maksimum 350°C, 3 saniye.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Tipik değerler, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve IF=5mA'de ölçülmüştür. Toleranslar geçerlidir: Işık Şiddeti ±%11, Baskın Dalga Boyu ±1nm, İleri Gerilim ±0.1V.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 14.5 mcd, Tipik 20.0 mcd (hem R6 hem BH kodları için).
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik 130 derece, geniş bir görüş desenini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λp):R6: 632 nm (tipik); BH: 468 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λd):R6: 617.5 ila 629.5 nm; BH: 467.5 ila 472.5 nm. Bu, renk sınıflandırması için kullanılan parametredir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):R6: 20 nm (tipik); BH: 25 nm (tipik).
• İleri Gerilim (VF):R6: 1.70 ila 2.25 V; BH: 2.65 ila 3.25 V. Mavi LED için daha yüksek gerilim, InGaN teknolojisinin karakteristiğidir.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de ölçülmüştür. R6: Maks. 10 µA; BH: Maks. 50 µA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'ler, bir üretim partisi içinde renk tutarlılığını sağlamak için baskın dalga boyuna göre sınıflara ayrılır.

3.1 R6 (Kırmızı) Sınıflandırması

• E4 Sınıfı:617.5 nm ≤ λd < 621.5 nm
• E5 Sınıfı:621.5 nm ≤ λd < 625.5 nm
• E6 Sınıfı:625.5 nm ≤ λd < 629.5 nm

3.2 BH (Mavi) Sınıflandırması

• A10 Sınıfı:467.5 nm ≤ λd < 470.0 nm
• A11 Sınıfı:470.0 nm ≤ λd < 472.5 nm

Işık şiddeti (CAT kodu) ve ileri gerilim (REF kodu) de sıralanarak, hassas tasarım eşleştirmesi için çok parametreli bir seçim sistemi sunulur.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, R6 varyantı için değişken koşullar altındaki performansına ilişkin içgörüler sunan tipik karakteristik eğrileri sağlar.

4.1 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği

Eğri, doğrusal altı bir ilişki gösterir. Şiddet akımla artar ancak yüksek akımlarda doygunluk başlar; bu da verimliliği ve ömrü korumak için belirtilen IF aralığında çalışmanın önemini vurgular.

4.2 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği

Işık çıkışı, ortam sıcaklığı arttıkça azalır. Bu termal güç düşürme, yüksek sıcaklık ortamlarında veya sınırlı soğutma ile çalışan tasarımlar için kritik bir faktördür.

4.3 İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği

Bu IV eğrisi, diyotlar için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilimin negatif bir sıcaklık katsayısı vardır.

4.4 Spektral Dağılım

R6 LED için spektrum grafiği, tanımlı bir bant genişliği ile tipik olarak 632 nm civarında baskın bir tepe noktası gösterir; bu da monokromatik kırmızı renk saflığını doğrular.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

19-22 SMD paketi, nominal olarak 2.0mm (uzunluk) x 1.25mm (genişlik) x 0.8mm (yükseklik) boyutlarına sahiptir. Çizim, aksi belirtilmedikçe ±0.1mm toleranslarını belirtir. Doğru lehimleme ve hizalama için lens, katot göstergesi ve lehim pedi land pattern önerilerine ilişkin detayları içerir.

5.2 Polarite Tanımlama

Paket, katot tarafında görsel bir işaretleyiciye (tipik olarak bir çentik veya yeşil işaret) sahiptir. Doğru devre çalışması için yerleştirme sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili belirtilmiştir:

• Ön ısıtma: 150-200°C, 60-120 saniye.
• Likidüs üzeri süre (217°C): 60-150 saniye.
• Tepe sıcaklık: Maksimum 260°C, maksimum 10 saniye tutulur.
• Isıtma hızı: 255°C'ye kadar maksimum 6°C/sn; 255°C üzeri maksimum 3°C/sn.

Reflow işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.

6.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve terminal başına 3 saniyeden fazla uygulanmamalıdır. 25W veya daha düşük kapasiteli bir lehim havya kullanın. Termal şoku önlemek için her terminalin lehimlenmesi arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bileşenler, nem geçirmez bariyer torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir.

• Kullanıma hazır olana kadar torbayı açmayın.
• Açıldıktan sonra kullanılmayan LED'ler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalıdır.
• Torba açıldıktan sonraki "zemin ömrü" 168 saattir (7 gün).
• Zemin ömrü aşılırsa veya kurutucu nem girişini gösteriyorsa, reflow öncesinde 60±5°C'de 24 saat boyunca kurutma gereklidir.

6.4 Kritik Önlemler

• Akım Sınırlama:Harici bir seri direnç zorunludur. LED'ler akım kontrollü cihazlardır; küçük bir gerilim değişimi, anında arızaya yol açabilecek büyük bir akım dalgalanmasına neden olabilir.
• Stresten Kaçınma:Isıtma (lehimleme) sırasında paket üzerinde mekanik stresten kaçının ve montajdan sonra PCB'yi bükmeyin.
• Onarım:Lehimleme sonrası onarım önerilmez. Kaçınılmazsa, her iki terminali aynı anda ısıtmak için özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalı ve LED karakteristikleri üzerindeki etki önceden doğrulanmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, 7 inç çapında makaralara sarılı 8mm genişliğinde taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 2000 adet içerir. Otomatik pick-and-place makineleri ile uyumluluğu sağlamak için taşıyıcı şerit cepleri ve makara için detaylı boyutlar sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birkaç önemli kodu içerir:

• CPN: Müşteri Parça Numarası.
• P/N: Üretici Parça Numarası (örn., 19-22/R6 BHC-B01/2T).
• QTY: Paketleme Miktarı.
• CAT: Işık Şiddeti Sıralaması.
• HUE: Kromatik Koordinatlar & Baskın Dalga Boyu Sıralaması (Sınıf Kodu).
• REF: İleri Gerilim Sıralaması.
• LOT No: İzlenebilir Parti Numarası.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma:Gösterge paneli ışıkları, anahtar aydınlatması, tuş takımı arka ışıkları.
• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefonlarda, faks makinelerinde durum göstergeleri ve arka aydınlatma.
• LCD Ekranlar:Küçük monokrom veya renkli LCD'ler için kenardan aydınlatma veya doğrudan arka aydınlatma.
• Genel Gösterge:Kompakt tüketici elektroniğinde güç durumu, mod göstergeleri, dekoratif aydınlatma.

8.2 Tasarım Hususları

• Devre Tasarımı:LED ile seri olarak her zaman bir akım sınırlayıcı direnç ekleyin. Direnç değerini besleme gerilimi (Vs), istenen akımdaki (IF) LED'in ileri gerilimi (VF) ve gerekli akıma göre hesaplayın: R = (Vs - VF) / IF. Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum VF'yi kullanın.
• Termal Yönetim:Özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, PCB düzeninin ısı dağılımına izin verdiğinden emin olun. LED'leri diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının.
• ESD Koruması:Montaj hatlarında, özellikle hassas BH (mavi) varyantı için ESD koruma önlemleri uygulayın. Topraklanmış çalışma istasyonları ve bileklikler kullanın.
• Optik Tasarım:130 derecelik geniş görüş açısı, eksen dışı iyi görünürlük sağlar. Odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-22 serisi, belirli bağlamlarda belirgin avantajlar sunar. Daha büyük delikli LED'lere kıyasla, temel faydası yer tasarrufu ve otomatik montaja uygunluktur. SMD LED ekosistemi içinde, 2.0x1.25mm'lik ayak izi yaygın bir boyuttur ve ışık çıkışı ile küçültme arasında bir denge sunar. Bu spesifik parçanın temel farklılaştırıcısı, aynı mekanik pakette iki farklı yarı iletken teknolojisinin (kırmızı için AlGaInP, mavi için InGaN) mevcudiyetidir; bu da çok renkli uygulamalar için tedarik ve tasarımı basitleştirir. Dalga boyu ve şiddet için detaylı sınıflandırma sistemi, üretim serilerinde yüksek renk tutarlılığı sağlar; bu, renk eşleştirmenin önemli olduğu çok segmentli ekranlar veya arka aydınlatma dizileri gibi uygulamalar için çok önemlidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Kırmızı (R6) ve mavi (BH) LED'ler için maksimum ileri akım neden farklıdır?

Fark, temel yarı iletken malzemelerden (AlGaInP vs. InGaN) ve bunların sırasıyla iç kuantum verimlilikleri ve termal karakteristiklerinden kaynaklanır. R6 LED'deki AlGaInP çipi, aynı paket termal kısıtlamaları içinde tipik olarak daha yüksek akım yoğunluklarını kaldırabilir, dolayısıyla daha yüksek derecelendirilmiş akıma (25mA'ye karşı 10mA) sahiptir.

10.2 Mavi (BH) LED için ESD derecelendirmesi neden kırmızı (R6) LED'den çok daha düşüktür?

InGaN tabanlı mavi LED'ler, malzeme özellikleri ve çip yapısındaki daha ince aktif katmanlar nedeniyle doğası gereği elektrostatik deşarj hasarına karşı daha duyarlıdır. 150V HBM derecelendirmesi, onu çok hassas olarak sınıflandırır ve Sınıf 0 ESD işlem prosedürleri gerektirir.

10.3 Güç kaynağım LED'in ileri geriliminde tam olarak regüle edilmişse, bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

Hayır, bu kesinlikle tavsiye edilmez ve muhtemelen arızaya yol açar.İleri gerilim (VF) bir toleransa (±0.1V) ve negatif bir sıcaklık katsayısına (jonksiyon ısındıkça düşer) sahiptir. Isınmadan kaynaklanan küçük bir aşırı gerilim veya VF düşüşü bile, akımda kontrolsüz bir artışa, Mutlak Maksimum Değerin aşılmasına ve LED'in tahrip olmasına neden olabilir. Kararlı çalışma için seri bir direnç vazgeçilmezdir.

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

Tepe Dalga Boyu (λp)spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.Baskın Dalga Boyu (λd)LED'in algılanan rengiyle eşleşen monokromatik ışığın tek dalga boyudur. Simetrik spektruma sahip LED'ler için genellikle birbirine yakındır. Renk belirtimi ve sınıflandırma amacıyla, Baskın Dalga Boyu kullanılan standart metrikdir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Senaryo: Kırmızı ve mavi LED'lerle kompakt bir durum göstergesi paneli tasarlama.

1. Seçim:Aynı ayak izi ve lehimleme profili için kırmızı için 19-22/R6, mavi için 19-22/BH seçin.
2. Devre Hesaplaması:5V besleme (Vs) için.
   • Kırmızı (R6, maks. VF=2.25V, hedef IF=15mA): R = (5 - 2.25) / 0.015 ≈ 183 Ω. Standart 180 Ω veya 200 Ω direnç kullanın.
   • Mavi (BH, maks. VF=3.25V, hedef IF=8mA): R = (5 - 3.25) / 0.008 ≈ 219 Ω. Standart 220 Ω direnç kullanın.
   Dirençlerdeki güç dağılımının derecelendirmeleri içinde olduğunu doğrulayın.
3. PCB Düzeni:LED'leri doğru polarite ile yerleştirin. Birden fazla LED gruplandırılmışsa ısı dağılımı için yeterli boşluk bırakın. Paket çizimindeki önerilen land pattern'i takip edin.
4. Montaj:Üretim hattı hazır olana kadar bileşenleri kapalı torbalarda tutun. Belirtilen reflow profilini tam olarak takip edin. Montajdan sonra, LED'lerin yakınındaki PCB'yi bükmekten kaçının.
5. Sınıflandırma:Tekdüze bir görünüm için, özellikle birden fazla birim yan yana görülecekse sipariş verirken dar sınıf kodları belirtin (örn., kırmızı için E5, mavi için A10).

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri yönde bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede yeniden birleşir ve enerjiyi foton formunda salar. Yayılan ışığın rengi (dalga boyu), kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir.

• R6 (AlGaInP):Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit, kırmızı, turuncu ve sarı spektrumunda yüksek verimli ışık üretmeye uygun, doğrudan bant aralığına sahip bir malzeme sistemidir. Yüksek parlaklığı ve kararlılığı ile bilinir.
• BH (InGaN):İndiyum Galyum Nitrür, yüksek parlaklıklı mavi, yeşil ve beyaz LED'leri mümkün kılan malzeme sistemidir. İndiyum içeriği değiştirilerek bant aralığı ayarlanabilir. Mavi LED'ler, fosfor dönüşümü yoluyla beyaz ışık oluşturmak için temel bir bileşendir.

SMD paketi, minik yarı iletken çipi kapsüller, metal uçlar aracılığıyla elektriksel bağlantılar sağlar ve çipi korumak ve ışık çıkışını şekillendirmek için şeffaf epoksi reçine lens kullanır.

13. Teknoloji Gelişim Trendleri

19-22 serisi gibi SMD LED'ler için genel eğilim, birkaç temel alana odaklanır:

• Artırılmış Verimlilik (Watt Başına Lümen):İç kuantum verimliliği ve ışık çıkarma tekniklerindeki sürekli iyileştirmeler, aynı veya daha küçük çip boyutlarından daha yüksek ışık şiddeti sağlayarak belirli bir ışık çıkışı için güç tüketimini azaltır.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı ve Renksel Geriverim:Epitaksiyel büyüme ve sınıflandırma proseslerindeki ilerlemeler, baskın dalga boyu ve ışık şiddeti üzerinde daha sıkı toleranslara izin verir; bu da hassas renk eşleştirmesi gerektiren uygulamalar için kritiktir.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Ömür:Daha sağlam paket malzemeleri, daha iyi termal arayüzler ve daha kararlı yarı iletken yapılar üzerine yapılan araştırmalar, zorlu çalışma koşullarında bile arızalar arasındaki ortalama süreyi (MTBF) daha yükseğe taşımaya devam etmektedir.
• Küçültme:Daha küçük son ürünler için sürüş, optik performansı korurken veya iyileştirirken LED paketlerini giderek daha küçük ayak izlerine doğru itmektedir.
• Entegrasyon:Trendler arasında, tek bir pakete birden fazla LED çipi (RGB) entegre etmek veya LED'i kontrol IC'leri (sabit akım sürücüleri gibi) ile birleştirerek daha akıllı, kullanımı daha basit bileşenler oluşturmak yer alır.

Bu trendler, 19-22 SMD LED gibi temel bileşenlerin gelişmeye devam ederek tasarımcılara daha iyi performans, güvenilirlik ve esneklik sunmasını sağlar.