SMD LED 17-21/GHC-YR1S2/3T Veri Sayfası - 1.6x0.8x0.6mm - 3.5V - 25mA - Parlak Yeşil - İngilizce Teknik Dokümantasyon

1. Ürüne Genel Bakış

17-21/GHC-YR1S2/3T, modern, kompakt elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı cihaz (SMD) LED'dir. Bu bileşen, geleneksel lead-frame LED'lere kıyasla önemli bir ilerlemeyi temsil ederek, kart alanı kullanımı ve montaj verimliliği açısından önemli avantajlar sunar.

1.1 Ürün Konumlandırması ve Temel Avantajları

Bu LED, parlak yeşil ışık yayan tek renkli bir tiptir. Temel avantajı, minyatür boyutudur. Bacaklı bileşenlere kıyasla önemli ölçüde küçük olan boyutu, tasarımcıların baskılı devre kartlarında (PCB) daha yüksek paketleme yoğunluğu elde etmesini sağlar. Bu doğrudan daha küçük kart boyutuna, bileşen depolama gereksinimlerinin en aza indirilmesine ve nihayetinde daha küçük ve hafif son kullanıcı ekipmanlarının yaratılmasına olanak tanır. Paketin hafif yapısı, ağırlığın kritik bir faktör olduğu uygulamalar için onu ideal bir seçim haline getirir.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulama Alanları

Cihaz, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesini hedeflemektedir. Tipik uygulamaları arasında gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma bulunur. Ayrıca, telefon ve faks makineleri gibi cihazlar için durum göstergeleri veya arka aydınlatma olarak telekomünikasyon ekipmanlarında kullanıma uygundur. Bunun yanı sıra, çeşitli elektronik ürünlerde genel amaçlı bir gösterge ışığı olarak hizmet eder.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlandığı şekliyle LED'in temel teknik parametrelerinin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Absolute maximum ratings, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bunlar çalışma koşulları değildir.

• Ters Gerilim (VR): 5V. Bu değerin yalnızca kızılötesi (IR) test koşulları için belirtildiğini not etmek çok önemlidir. Veri sayfası, cihazın gerçek bir devrede ters yönde çalışmak üzere tasarlanmadığını açıkça belirtir. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması anında arızaya neden olabilir.
• İleri Yön Akımı (IF): 25 mA. Bu, LED'e uygulanabilecek maksimum sürekli DC akımdır.
• Tepe İleri Yön Akımı (IFP): 100 mA. Bu, yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsü altında izin verilen maksimum darbe akımıdır. Bu parametre, çoklama veya PWM karartma uygulamaları için geçerlidir ancak aşırı ısınmayı önlemek için dikkatli kullanılmalıdır.
• Güç Dağılımı (Pd): 95 mW. Bu, ileri gerilim ve akım limitlerinden hesaplanan, paketin dağıtabileceği maksimum güçtür ve termal yönetim için kritik öneme sahiptir.
• Operating & Storage Temperature: Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışabilir ve -40°C ila +90°C arasında depolanabilir. Bu geniş aralık, onu zorlu ortamlar için uygun kılar.
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow lehimleme için, maksimum 10 saniye süreyle 260°C tepe sıcaklığı belirtilmiştir. El lehimlemesi için, havya ucu sıcaklığı 350°C'yi geçmemeli ve her terminal için temas süresi 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, 20 mA ileri akım (IF) ve 25°C ortam sıcaklığı (Ta) standart test koşulunda ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (Iv): Minimum 112.0 mcd ile maksimum 285.0 mcd arasında değişmektedir. Tipik değer belirtilmemiştir; bu, performansın bir sınıflandırma sistemi (detaylar aşağıda verilecektir) ile yönetildiğini göstermektedir. Tolerans ±%11'dir.
• Görüş Açısı (2θ1/2): Tipik değer 140 derecedir. Bu geniş görüş açısı, LED'i geniş aydınlatma veya birden fazla açıdan görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λp): Genellikle 518 nm olup, görünür spektrumun parlak yeşil bölgesinde yer alır.
• Baskın Dalga Boyu (λd): 520.0 nm ile 535.0 nm arasında değişir ve ±1 nm'lik sıkı bir toleransa sahiptir. Bu parametre, ışığın algılanan rengiyle daha yakından ilişkilidir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): Genellikle 35 nm, yayılan ışığın dalga boylarının tepe noktası etrafındaki yayılımını tanımlar.
• İleri Yönlü Gerilim (VF): Genellikle 3.5V, 20 mA'de maksimum 4.0V. LED üzerindeki voltaj düşüşünü ve gerekli akım sınırlama direnci değerini belirlediği için bu, devre tasarımı için kritik bir parametredir.
• Ters Akım (IR): 5V ters voltajda maksimum 50 μA (test koşulu).

3. Binning Sistemi Açıklaması

Tutarlı performansı sağlamak için, LED'ler temel optik parametrelere göre gruplara ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli parlaklık ve renk gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre dört gruba (R1, R2, S1, S2) ayrılır.

• R1 Grubu: 112.0 – 140.0 mcd
• Bin R2: 140.0 – 180.0 mcd
• Bin S1: 180.0 – 225.0 mcd
• Bin S2: 225.0 – 285.0 mcd

Daha yüksek bir bin (örneğin, S2) seçilmesi, daha yüksek minimum parlaklık garantisi sağlar; bu da yüksek görünürlük gerektiren uygulamalar veya birden fazla LED'in eşit görünüm için eşleştirilmesi gereken durumlar için esastır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Binning

LED'ler ayrıca renk tutarlılığını kontrol etmek için baskın dalga boylarına göre üç gruba (X, Y, Z) ayrılır.

• Bin X: 520.0 – 525.0 nm
• Bin Y: 525.0 – 530.0 nm
• Bin Z: 530.0 – 535.0 nm

Birden fazla LED arasında renk eşleştirmesinin kritik olduğu uygulamalarda (örneğin, durum çubukları, arka ışık dizileri), görünür renk farklılıklarından kaçınmak için tek, dar bir bin belirtmek gereklidir.

4. Mekanik ve Paket Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

17-21 SMD LED, kompakt dikdörtgen bir pakete sahiptir. Temel boyutlar; uzunluk 1.6 mm, genişlik 0.8 mm ve yükseklik 0.6 mm'dir (aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1 mm). Datasheet, PCB footprint'i oluşturmak için gerekli olan pad düzeni de dahil olmak üzere ayrıntılı bir boyut çizimi sağlar. Doğru pad tasarımı, uygun lehimleme, hizalama ve termal performansı garanti eder.

4.2 Polarite Tanımlama

Katot, genellikle paket üzerindeki bir işaretleme veya belirli bir pad geometrisi (örneğin, pahlı köşe) ile tanımlanır. Yerleştirme sırasında doğru polarite yönlendirmesi, devrenin çalışması için hayati öneme sahiptir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

SMD LED'lerin güvenilirliği ve performansı için uygun taşıma ve lehimleme kritik öneme sahiptir.

5.1 Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, kurşunsuz bir reflow lehimleme profilini belirtmektedir. Temel aşamalar şunları içerir:

• Ön Isıtma: Ortam sıcaklığından 150-200°C'ye 60-120 saniye içinde yükseltin.
• Bekletme/Yeniden Akış: Sıvılaşma sıcaklığının (217°C) üzerindeki süre 60-150 saniye olmalıdır. Tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 255°C veya üzerindeki süre maksimum 30 saniye ile sınırlandırılmalıdır.
• Soğutma: Maksimum soğutma hızı saniyede 6°C'yi geçmemelidir.

Kritik Not: Aynı LED montajında termal hasarı önlemek için reflow lehimleme işlemi iki kereden fazla yapılmamalıdır.

5.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bu bileşen neme karşı hassastır. Alınacak önlemler şunlardır:

• Bileşenler kullanıma hazır olana kadar nem önleyici bariyer torbasını açmayın.
• Açıldıktan sonra, kullanılmayan LED'ler ≤30°C sıcaklıkta ve ≤%60 bağıl nemde saklanmalıdır.
• Torba açıldıktan sonraki "zemin ömrü" 168 saattir (7 gün). Bu süre içinde kullanılmazsa, LED'ler kullanımdan önce 60 ±5°C'de 24 saat boyunca yeniden kurutulmalıdır.
• Nem alıcı göstergenin rengi değiştiyse, süre ne olursa olsun kurutma gereklidir.

5.3 El Lehimleme ve Yeniden İşleme

El ile lehimleme kaçınılmazsa, son derece dikkatli olunmalıdır:

• Lehimleme demiri ucu sıcaklığı ≤350°C olmalıdır.
• Her terminal için temas süresi ≤3 saniye olmalı, her terminal lehimlendikten sonra soğuması için en az 2 saniyelik bir aralık bırakılmalıdır.
• Lehimleme sonrası onarım kesinlikle tavsiye edilmez. Kesinlikle gerekliyse, her iki terminali aynı anda ısıtmak ve termal stresi en aza indirmek için çift uçlu bir lehim havya kullanılmalıdır. LED karakteristikleri üzerindeki etki önceden doğrulanmalıdır.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

6.1 Standart Paketleme

LED'ler, aşağıdakileri içeren nem geçirmez paketlemede tedarik edilir:

• 8mm genişliğinde bir taşıyıcı bandına yerleştirilmiş bileşenler.
• Bant, 7 inç çapında bir makaraya sarılmıştır.
• Standart bir makarada 3000 adet bulunur.
• Makara, bir kurutucu paket ve bir nem göstergesi kartı ile birlikte alüminyum bir nem geçirmez torbaya yerleştirilir.

6.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, o makaradaki LED'lerin kesin özelliklerini belirten kodlar içerir:

• P/N: Ürün Numarası (örn., 17-21/GHC-YR1S2/3T).
• CAT: Işık Şiddeti Sıralaması (karşılık gelen bin kodu: R1, R2, S1, S2).
• RENK TONU: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (corresponds to the bin code: X, Y, Z).
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sıralaması.
• LOT No: İzlenebilir üretim parti numarası.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Akım Sınırlama Zorunludur

Harici bir akım sınırlama direnci kesinlikle gereklidir. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri voltajdaki küçük bir artış, ileri akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme - VF_LED) / I_istenen. Gerçek VF belirtilen minimum değerdeyse akımın sınırlar içinde kalmasını sağlamak için daima *tipik* VF'ye göre tasarım yapın.

7.2 Termal Yönetim

LED küçük olsa da ısı üretir. 95 mW güç dağıtım sınırına uyulmalıdır. Özellikle maksimum sürekli akımda (25 mA) veya buna yakın çalışırken, PCB pad tasarımının yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. LED'i diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının.

7.3 ESD Önlemleri

Cihazın ESD derecelendirmesi 1000V'dur (İnsan Vücudu Modeli). Hemen arızaya neden olmayabilen ancak uzun vadeli güvenilirliği düşürebilecek gizli hasarı önlemek için montaj ve taşıma sırasında standart ESD işlem prosedürleri takip edilmelidir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

17-21 LED'in temel farklılaştırması, form faktörü ve performans dengesinde yatmaktadır.

• vs. Daha Büyük SMD LED'ler (örn., 3528, 5050): Önemli ölçüde daha küçük bir kaplama alanı sunarak daha yüksek yoğunluklu tasarımlara olanak tanır, ancak genellikle cihaz başına daha düşük toplam ışık çıktısı sağlar.
• vs. Chip-Scale Paketler (CSP): En gelişmiş CSP LED'lerden daha büyüktür ancak standart SMT ekipmanlarıyla daha kolay işlenir ve birçok uygulama için daha sağlam bir paket sunar.
• vs. Kurşunlu LED'ler: Delikli montaj ihtiyacını ortadan kaldırır, otomatik al-yerleştir montajını mümkün kılar, parazitik endüktansı azaltır ve çok daha küçük ve hafif nihai ürünlere olanak tanır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

9.1 Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

Hayır. Bu durum, "Kullanım Önlemleri" bölümünde açıkça uyarılmıştır. İleri voltajı bir aralığa sahiptir (tipik 3.5V, maks. 4.0V). Doğrudan, VF değerinin biraz üzerindeki bir voltaj kaynağına bağlamak aşırı akıma, dolayısıyla hızlı aşırı ısınmaya ve arızaya yol açacaktır. Güvenli çalışma için seri bir direnç zorunludur.

9.2 Ters voltaj değeri neden sadece 5V ve not ne anlama geliyor?

5V derecesi yalnızca ters kaçak akımını (IR) ölçmek için test amaçlıdır. Veri sayfasında açıkça "Cihaz ters yönde çalışma için tasarlanmamıştır." belirtilir. Bir devrede, LED'in asla ters polarmaya maruz kalmamasını sağlamalısınız, çünkü bir Zener diyot değildir ve ters polarmada 5V'un çok altındaki voltajlarda bile muhtemelen hasar görecektir. Ters voltaj olasılığının bulunduğu devrelerde (örn. AC kuplaj, endüktif yükler) koruma diyotları kullanın.

9.3 Doğru bin kodunu nasıl seçerim?

Uygulamanızın ihtiyaçlarına göre bin seçin:

10. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

10.1 Kompakt Bir Durum Göstergesi Paneli Tasarlama

Senaryo: Bir ağ cihazı için 20 durum göstergesinden oluşan yoğun bir panel tasarlama. Kullanıcı deneyimi için düzgün parlaklık ve renk önemlidir. Tasarım Adımları: 1. Mevcut Ayar: İyi parlaklık ve uzun ömür için 15 mA'lik bir sürücü akımı seçin (25 mA maksimumun altında). 5V besleme için direnç değerini hesaplayın: R = (5V - 3.5V) / 0.015A = 100 Ohm. %1 toleranslı bir direnç kullanın. Gruplandırma Seçimi: Düzgünlüğü sağlamak için, tüm LED'lerin aynı ışık şiddeti grubundan (örneğin, S1) ve aynı baskın dalga boyu grubundan (örneğin, Y) olmasını belirtin. Bu bilgi sipariş verilirken sağlanmalıdır. PCB Yerleşimi: Veri sayfasındaki tam pad boyutlarını kullanın. Her pad için lehimlemeye yardımcı olmak ve tombstoning'i önlemek amacıyla küçük bir termal rahatlama bağlantısı sağlayın, ancak bakır alanın ısı dağılımı için yeterli olduğundan emin olun. Montaj: Belirtilen reflow profilini takip edin. 7 günlük raf ömrüne saygı göstermek için panelleri, pick-and-place makinesine yüklenecekleri ana kadar vakumlu torbalarda saklayın.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

17-21/GHC-YR1S2/3T LED'i, Cihaz Seçim Kılavuzu'nda belirtildiği gibi, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) malzemesinden yapılmış bir yarı iletken çip temel alır. Diyodun iç potansiyelini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve boşluklar yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Bunların yeniden birleşmesi, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde serbest bırakır. InGaN malzemesinin özel bileşimi, yayılan ışığın dalga boyu (rengi) ile doğrudan ilişkili olan bant aralığı enerjisini belirler—bu durumda, parlak yeşil (~518 nm tepe). Su berraklığındaki reçine kapsül, çipi korur ve bir lens görevi görerek, yayılan ışığın 140 derecelik görüş açısını şekillendirir.

12. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

17-21 paketi, SMD LED pazarında olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir form faktörünü temsil eder. LED teknolojisindeki genel eğilim, bu tür bileşenlerle ilgili birkaç temel alana doğru ilerlemeye devam etmektedir:

• Artan Verimlilik: Devam eden malzeme bilimi iyileştirmeleri, aynı boyuttaki paket başına daha fazla lümen (daha yüksek verimlilik) üretmeyi amaçlamaktadır; bu da daha parlak ışık veya daha düşük güç tüketimi anlamına gelir.
• Küçültme: 17-21 (1.6x0.8mm) boyutu küçük olsa da, endüstri neredeyse yarı iletken çipin çıplak boyutuna yakın, ultra yüksek yoğunluklu aydınlatma dizilerini mümkün kılan daha da küçük çip ölçekli paketlere (CSP) doğru ilerlemektedir.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı: Epitaksiyel büyütme ve sınıflandırma süreçlerindeki ilerlemeler, baskın dalga boyu ve ışık şiddeti üzerinde daha sıkı kontrol sağlayarak bazı uygulamalarda katı sınıf seçimi ihtiyacını azaltmaktadır.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik: Daha dayanıklı silikonlar ve fosforlar (beyaz LED'ler için) gibi paketleme malzemelerindeki iyileştirmeler ve daha iyi termal yönetim tasarımları, çalışma ömrünü uzatır ve daha yüksek sıcaklık ortamlarında kullanıma olanak tanır.

Bu veri sayfası, geniş bir ana akım elektronik uygulama yelpazesi için performans, boyut ve üretilebilirlik arasında denge kuran güvenilir, iyi karakterize edilmiş bir bileşeni yansıtmaktadır.