SMD LED 16-213/T3D-AP1Q2QY/3T Veri Sayfası - Saf Beyaz - 120° Görüş Açısı - 3.2V Maks. - 25mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

16-213/T3D-AP1Q2QY/3T, minyatürleştirme ve yüksek güvenilirlik gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Bu tek renkli, saf beyaz LED, sarı dağınık reçine içinde kapsüllenmiş InGaN çip teknolojisini kullanır. Temel avantajı, geleneksel bacaklı LED'lere kıyasla önemli ölçüde azaltılmış kapladığı alandır; bu, baskılı devre kartları (PCB) üzerinde daha yüksek bileşen yoğunluğu, azaltılmış depolama gereksinimleri ve nihayetinde daha küçük ve hafif son kullanıcı ekipmanlarının geliştirilmesine katkıda bulunur. Hafif yapısı, özellikle alan kısıtlı ve taşınabilir cihazlar için uygun kılar.

2. Temel Özellikler ve Uyumluluk

Bu LED, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm şerit üzerinde tedarik edilir ve standart otomatik yerleştirme montaj ekipmanlarıyla tam uyumludur; bu da yüksek hacimli üretimi kolaylaştırır. Hem kızılötesi (IR) hem de buhar fazı reflow lehimleme süreçleriyle kullanılmak üzere tasarlanmıştır, üretim hatlarında esneklik sağlar. Cihaz, çevre dostu malzemelerle üretilmiştir: kurşunsuzdur (Pb-free), AB'nin RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktifine uyar ve REACH (Kimyasalların Kaydı, Değerlendirilmesi, İzni ve Kısıtlanması) gerekliliklerini karşılar. Ayrıca Halojensiz olarak sınıflandırılır; brom (Br) ve klor (Cl) içeriği her biri 900 ppm'in altında ve toplamları 1500 ppm'in altındadır.

3. Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu koşullarda tanımlanır. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Ters Gerilim (V_R):5 V
• Sürekli İleri Akım (I_F):25 mA
• Tepe İleri Akımı (I_FP):100 mA (1/10 görev döngüsünde, 1 kHz)
• Güç Dağılımı (P_d):110 mW
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli:150 V
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-40°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40°C ila +90°C
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):Reflow: Maks. 260°C, 10 saniye; El lehimlemesi: Maks. 350°C, 3 saniye.

4. Elektro-Optik Karakteristikler

Tüm karakteristikler, aksi belirtilmedikçe, ortam sıcaklığı 25°C ve standart test akımı (I_F) 5 mA'de ölçülür.

• Işık Şiddeti (I_v):Minimum 45 mcd, Tipik değer belirtilmemiş, Maksimum 112 mcd. Işık şiddeti ±%11 toleransa tabidir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):120 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, çeşitli açılardan iyi görünürlük sağlar, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için idealdir.
• İleri Gerilim (V_F):Minimum 2.7 V, Tipik değer belirtilmemiş, Maksimum 3.2 V. İleri gerilim toleransı ±0.05V'dir.
• Ters Akım (I_R):5V ters gerilim (V_R) uygulandığında maksimum 50 μA.

Toleranslar Hakkında Not:Baskın dalga boyu ±1 nm toleransa sahiptir.

5. Sınıf Aralığı ve Derecelendirme Sistemi

LED'ler, parti tutarlılığını sağlamak için performans sınıflarına ayrılır. Bu, tasarımcıların belirli parlaklık ve elektriksel gereksinimleri karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

5.1 Işık Şiddeti Sınıf Aralığı

I_F= 5mA'de sınıflandırılmıştır. Tolerans: ±%11.

• P1:45 mcd (Min) ila 57 mcd (Maks)
• P2:57 mcd ila 72 mcd
• Q1:72 mcd ila 90 mcd
• Q2:90 mcd ila 112 mcd

5.2 İleri Gerilim Sınıf Aralığı

I_F= 5mA'de sınıflandırılmıştır. Tolerans: ±0.1V.

• 29:2.7 V ila 2.8 V
• 30:2.8 V ila 2.9 V
• 31:2.9 V ila 3.0 V
• 32:3.0 V ila 3.1 V
• 33:3.1 V ila 3.2 V

5.3 Renklilik Koordinatları Sınıf Derecelendirmesi

Beyaz renk noktası, CIE 1931 diyagramı üzerindeki renklilik koordinatları (CIE_x, CIE_y) ile tanımlanır ve ±0.01 toleransa sahiptir. Ürün, gruplara (A) ve sınıflara (1-6) ayrılır; her biri renklilik grafiğinde bir dörtgen alan tanımlayarak renk tutarlılığını sağlar. 1'den 6'ya kadar olan sınıflar için spesifik koordinat aralıkları veri sayfasında sağlanır ve beyaz noktadaki izin verilen varyasyonu tanımlar.

6. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, devre tasarımı ve termal yönetim için çok önemli olan çeşitli karakteristik eğriler içerir.

• İleri Akım Düşürme Eğrisi:Maksimum izin verilen sürekli ileri akımın ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak gösterir. Aşırı ısınmayı önlemek için sıcaklık arttıkça akım azaltılmalıdır.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Bu, geniş bir sıcaklık aralığında çalışan uygulamalar için kritiktir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Sürücü akımı ile ışık çıkışı arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir.
• İleri Gerilim - İleri Akım (I-V Eğrisi):Akım sınırlayıcı devre tasarımı için gereklidir. Eğri, LED üzerindeki tipik voltaj düşüşünü çeşitli akımlarda gösterir.
• Spektrum Dağılımı:Yayılan beyaz ışığın spektral güç dağılımını, dalga boyları boyunca bağıl yoğunluğu göstererek tasvir eder.
• Radyasyon Diyagramı:120 derecelik görüş açısını ve ışık şiddetinin uzaysal dağılımını görsel olarak temsil eden bir kutupsal grafik.

7. Mekanik ve Paket Bilgisi

LED standart bir SMD paketinde gelir. Paket çizimi, uzunluk, genişlik, yükseklik ve pad aralığı dahil ana boyutları gösterir. Aksi belirtilmedikçe tüm toleranslar ±0.1mm'dir. PCB tasarımı için önerilen bir pad düzeni referans olarak sağlanmıştır, ancak tasarımcıların kendi spesifik üretim süreçlerine ve termal gereksinimlerine göre değiştirmeleri önerilir. Çizim ayrıca montaj sırasında doğru yönlendirme için katot (negatif) ve anot (pozitif) terminallerini açıkça belirtir.

8. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

8.1 Lehimleme Süreci

Cihaz kurşunsuz reflow lehimlemeye uyumludur. Önerilen bir sıcaklık profili sağlanmıştır: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma, sıvı üstü süresi (217°C) 60-150 saniye, tepe sıcaklığı maksimum 10 saniye için 260°C'yi aşmamalıdır. Maksimum ısıtma hızı 6°C/sn ve soğutma hızı 3°C/sn olmalıdır. Reflow lehimleme ikiden fazla kez yapılmamalıdır. Isıtma sırasında LED gövdesine stres uygulanmamalı ve lehimleme sonrasında PCB eğilmemelidir.

8.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler nem geçirmez bir torbada kurutucu ile paketlenmiştir. Açılmadan önce ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolanmalıdır. Açıldıktan sonra, "zemin ömrü" (bileşenlerin fabrika ortam koşullarına maruz kalabileceği süre) ≤30°C ve ≤%60 RH'de 1 yıldır. Kullanılmayan parçalar yeniden kapatılmalıdır. Kurutucu göstergesi renk değiştirirse veya depolama süresi aşılırsa, kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saat pişirme işlemi gereklidir; bu, emilen nemi giderir ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önler.

8.3 Devre Koruma

Kritik:LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. İleri gerilim bir aralığa (2.7-3.2V) sahiptir ve besleme voltajındaki küçük bir değişiklik, uygun şekilde sınırlanmazsa, ileri akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir değişikliğe neden olabilir.

9. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, veri sayfasında boyutları belirtilen kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her makara 3000 adet içerir. Makara boyutları da otomatik taşıma ekipmanları için sağlanmıştır. Makara etiketinde şu ana bilgiler bulunur: Müşteri Parça Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sıralaması (CAT), Renklilik & Dalga Boyu Sıralaması (HUE), İleri Gerilim Sıralaması (REF) ve Parti Numarası (LOT No).

10. Uygulama Önerileri

10.1 Tipik Uygulamalar

• Arka Aydınlatma:Gösterge paneli göstergeleri, anahtar arka aydınlatması ve LCD paneller ile semboller için düz arka aydınlatma sağlamak için idealdir.
• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Genel Gösterge Kullanımı:Küçük, parlak, geniş açılı beyaz bir gösterge ışığı gerektiren herhangi bir uygulama.

10.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücü:Her zaman sabit akım kaynağı veya seri dirençli bir voltaj kaynağı kullanın. Direnç değerini besleme voltajı (V_supply), LED'in maksimum ileri gerilimi (V_Fmax) ve istenen ileri akım (I_F) temelinde hesaplayın: R = (V_supply- V_Fmax) / I_F. En kötü durum V_F değerini kullanarak akımın asla maksimum değeri aşmadığından emin olun.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, ısı ışık çıkışını ve ömrünü azalttığı için, LED pad'lerinin altında yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar olduğundan emin olun.
• ESD Koruması:Cihaz elektrostatik deşarja (150V HBM) karşı hassastır. Montaj sırasında standart ESD işleme önlemlerini uygulayın.

11. Teknik Karşılaştırma ve Avantajlar

Eski delikli LED'lere kıyasla, 16-213 SMD LED önemli avantajlar sunar: minyatürleştirmeyi sağlayan çok daha küçük bir kapladığı alan, otomatik montaja uygunluk sayesinde işçilik maliyetlerini düşürür ve daha iyi görünürlük için daha geniş bir görüş açısı (120°). Halojensiz ve RoHS uyumluluğu, onu katı çevre düzenlemelerine sahip küresel pazarlar için uygun kılar. Detaylı sınıflandırma sistemi, tasarımcılara öngörülebilir performans sağlar ve seri üretim ürünlerinde tutarlı parlaklık ve renk elde edilmesine olanak tanır.

12. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Sınıf kodlarının (P1, Q2, 29, 31, vb.) amacı nedir?

C: Sınıf kodları elektriksel ve optik tutarlılığı sağlar. Işık Şiddeti sınıfları (P1, Q1, vb.) minimum bir parlaklık garanti eder. İleri Gerilim sınıfları (29, 31, vb.) öngörülebilir güç tüketimi sağlar. Renklilik sınıfları tutarlı beyaz rengi sağlar. Tasarımcılar, uygulamalarının ihtiyaçlarına uyacak sınıfları belirtebilir.

S: Neden bir akım sınırlayıcı direnç kesinlikle gereklidir?

C: LED'ler akım kontrollü cihazlardır. V-I karakteristiği üsseldir. Nominal V_F değerinin ötesindeki küçük bir voltaj artışı, akımda çok büyük bir artışa neden olur ve bu da LED'i anında yok edebilir. Direnç (veya sabit akım sürücüsü) kararlı, güvenli bir çalışma akımı sağlar.

S: Bu LED'i açık havada kullanabilir miyim?

C: Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C'dir ve bu çoğu açık hava koşulunu kapsar. Ancak, paket özellikle su geçirmezlik veya UV direnci için derecelendirilmemiştir. Doğrudan açık havada maruziyet için ek çevresel koruma (konformal kaplama, lens) gerekli olacaktır.

S: "Pb-free" ve "Halojensiz" benim tasarımım için ne anlama geliyor?

C: "Pb-free", lehim ve kaplamada kurşun olmadığını ifade eder ve çevre düzenlemelerine uyar. "Halojensiz", brom ve klor içeriğinin azaltıldığı anlamına gelir; bu, cihaz aşırı ısıya veya ateşe maruz kalırsa toksik duman emisyonunu en aza indirir, güvenliği ve çevresel profili iyileştirir.

13. Çalışma Prensibi

Bu LED, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapılmış bir yarı iletken çip temel alır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesi içinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. InGaN katmanlarının spesifik bileşimi, yayılan ışığın birincil dalga boyunu belirler. Beyaz ışık oluşturmak için, çip tipik olarak mavi ışık yayar; bu daha sonra sarı bir fosfor tabakasını (sarı dağınık reçine kapsülasyonu içinde bulunan) uyarır. Çipten gelen mavi ışık ve fosfordan gelen sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Dağınık reçine, ışığı saçmaya yardımcı olur ve geniş 120 derecelik görüş açısına katkıda bulunur.

14. Sektör Trendleri ve Bağlam

16-213 LED, elektronik minyatürleştirme ve verimlilik genel trendi içinde olgun bir ürün kategorisini temsil eder. Delikli montajdan SMD paketlemeye geçiş, onlarca yıldır daha küçük, daha hafif ve daha otomatikleştirilebilir bileşenlere duyulan ihtiyaçla yönlendirilen baskın bir trend olmuştur. Mevcut sektör gelişmeleri, daha da yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), beyaz LED'ler için geliştirilmiş renksel geriverim indeksi (CRI) ve daha sıkı renk tutarlılığına odaklanmaktadır. Özellikle otomotiv ve endüstriyel uygulamalar için daha yüksek güvenilirlik ve daha uzun çalışma ömrüne doğru güçlü bir itiş de vardır. Ayrıca, Halojensiz ve düşük gaz çıkışlı malzemelere vurgu, tüketici ve profesyonel elektronik için daha katı küresel çevre ve güvenlik standartlarıyla uyumludur.