SMD LED 19-219/T3D-AQ2R2TY/3T Veri Sayfası - Boyutlar 1.6x0.8x0.77mm - Voltaj 2.6-3.0V - Güç 95mW - Saf Beyaz - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

19-219/T3D-AQ2R2TY/3T, modern elektronik uygulamalar için güvenilir gösterge ışığı ve arka aydınlatma gereksinimlerine yönelik tasarlanmış kompakt bir yüzey montajlı (SMD) LED'dir. Bu tek renkli LED saf beyaz ışık yayar; ışık üretimi, sarı difüze reçine içine paketlenmiş bir InGaN çipi ile sağlanır. Geleneksel lead-frame LED'lere kıyasla ana avantajı, önemli ölçüde azaltılmış paket boyutudur. Bu, PCB üzerinde daha yüksek bileşen yoğunluğu, daha düşük depolama gereksinimleri sağlar ve sonuçta nihai cihazların küçültülmesine katkıda bulunur. Kurşunsuz ve RoHS uyumlu olan bu bileşen, çevre dostu tasarımlar için uygundur.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Mini Boyutlu Paketleme:Küçük boyutları (1.6mm x 0.8mm), yüksek yoğunluklu devre kartı yerleşimi ve daha küçük nihai ürünler için olanak sağlar.
• Otomasyon Uyumluluğu:8mm taşıma bandı ve 7 inç makara formunda tedarik edilir, standart otomatik yüzey montaj ekipmanlarıyla tam uyumludur.
• Sağlam Lehimleme Performansı:Kızılötesi ve buhar fazı reflow lehimleme prosesleriyle uyumludur, güvenilir üretim kalitesi sağlar.
• Çevresel Uyumluluk:Ürün kurşunsuzdur ve RoHS düzenlemelerine sürekli uyum sağlar.
• Hafif Ağırlık:Ağırlığın kritik bir faktör olduğu taşınabilir ve mini uygulamalar için idealdir.

1.2 Hedef Uygulama Alanları

Bu LED, aşağıdaki temel alanlarda kullanılmak üzere geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir:

• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefon ve faks makinelerinde durum göstergesi olarak ve tuşlar ile ekranların arka aydınlatmasında kullanılır.
• Ekran Arka Aydınlatması:LCD paneller için düz arka aydınlatma ve anahtarlar ile sembollerin arka aydınlatması için uygundur.
• Genel Göstergeler:Kompakt beyaz ışık kaynağı gerektiren çeşitli tüketici elektroniği ürünlerinde, endüstriyel kontrollerde ve araç iç aydınlatmalarında kullanılabilir.

2. Teknik Özelliklerin Detaylı Açıklaması

Bu bölüm, LED'in mutlak maksimum derecelendirmelerini ve kritik çalışma parametrelerini detaylı olarak analiz eder. Uzun vadeli güvenilirliği sağlamak ve bileşen hasarını önlemek için bu sınırlara uymak çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu derecelendirmeler, bileşende kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlere ulaşılan veya yaklaşılan koşullarda çalışılması önerilmez.

• Ters Gerilim (V_R):5V. Ters öngerilim altında bu voltajın aşılması, eklem delinmesine neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):25mA. Maksimum doğru akım, sürekli çalışma için.
• Tepe ileri akımı (I_FP):100mA (görev döngüsü 1/10, frekans 1kHz). Kısa süreli yüksek akım darbelerine izin verir, çoklama veya darbe işlemi için uygundur.
• Güç tüketimi (P_d):95mW. Paketin dağıtabileceği maksimum güç, hesaplama formülü V_F* I_F.
• Elektrostatik deşarj (ESD):150V (insan vücudu modeli). Montaj ve işletme sırasında doğru ESD işleme prosedürleri takip edilmelidir.
• Çalışma sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için garanti edilen ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme sıcaklığı:Reflow lehimleme: Maksimum 260°C, 10 saniyeyi aşmayan süre. El lehimlemesi: Her bağlantı ucu için maksimum 350°C, 3 saniyeyi aşmayan süre.

2.2 Optoelektronik Özellikler

Bunlar, ortam sıcaklığının (T_a) 25°C olduğu durumda ölçülen tipik performans parametreleridir. Tasarımcılar ilk hesaplamalar için tipik değerleri kullanmalı, ancak tasarım minimum/maksimum aralığına uyum sağlayabilmelidir.

• Işık şiddeti (I_v):90.0 - 180 mcd (minimumdan maksimuma, sınıflandırılmış). İleri yön akımı (I_F) 5mA'de ölçülmüştür. Geniş aralık, ileride ayrıntılı olarak açıklanan sınıflandırma sistemi ile yönetilir.
• Görüş açısı (2θ_1/2):130 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, geniş açılı aydınlatma veya çoklu açılardan görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar.
• İleri yön gerilimi (V_F):2.6V - 3.0V (I_F=5mA koşulunda). Bu parametre de sınıflandırılmıştır. Güç kaynağı voltajına ve V_F aralık.
• Ters akım (I_R):Maksimum 50 µA (V_R=5V koşulunda). Bu, cihazın ters öngerilim altındaki sızıntı akımı seviyesini gösterir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde parlaklık ve renk tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ölçülen performanslarına göre farklı sınıflara ayrılır. 19-219 LED, üç bağımsız sınıflandırma standardı kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 5mA akım altında ölçülen ışık şiddetlerine göre farklı sınıflara (Q1, R1, R2) ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamalarına uygun parlaklık seviyesini seçmelerini ve çoklu LED tasarımlarında görsel düzgünlüğü sağlamalarını mümkün kılar.

• Kademe Q1:90.0 - 112 mcd
• Kademe R1:112 - 140 mcd
• Kademe R2:140 - 180 mcd

3.2 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca 5mA akımındaki ileri yönlü gerilim düşüşlerine (V_F) sınıflandırma yapılır. V ile eşleştir_FSınıflar, LED'ler paralel bağlandığında daha eşit akım dağılımı sağlamaya yardımcı olur.

• Sınıf 28:2.6V - 2.7V
• Sınıf 29:2.7V - 2.8V
• Sınıf 30:2.8V - 2.9V
• Sınıf 31:2.9V - 3.0V

3.3 Kromatiklik Koordinatları Sınıflandırması

Beyaz LED'ler için renk tutarlılığı kritik öneme sahiptir. Ürün, I_F=5mA koşulu altında ölçülen CIE 1931 (x, y) kromatik koordinatlarına göre altı kademeye (1-6) ayrılır. Her kademe, CIE kromatik diyagramında bir dörtgen bölge tanımlar. Spesifikasyon, koordinat toleransının ±0.01 olmasını gerektirir. Renk eşleştirmenin önemli olduğu uygulamalarda, aynı kromatik kademedeki LED'leri seçmek çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in farklı koşullar altındaki davranışını gösteren birkaç karakteristik eğri sağlar. Bu eğrileri anlamak, devre tasarımını optimize etmenin anahtarıdır.

4.1 İleri Yönlü Akım vs. İleri Yönlü Gerilim (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ile voltaj arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi göstermektedir. İleri yön voltajı, akım arttıkça artar. Bu eğri, uygun akım sınırlama direnci değerini seçmek için çok önemlidir. Voltajdaki küçük bir değişiklik, akımda büyük bir değişikliğe yol açabilir; bu da akım regülasyonunun gerekliliğini vurgular.

4.2 Işık Şiddeti vs. İleri Yönlü Akım

Bu grafik, çalışma aralığında, ışık çıkışının kabaca ileri yön akımı ile orantılı olduğunu göstermektedir. Ancak, çok yüksek akımlarda, artan ısı nedeniyle verim düşebilir.

4.3 Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı

LED'in ışık çıkışı, jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. Bu eğri, bu düşürme ilişkisini nicelendirir. Yüksek sıcaklık ortamları veya yüksek güçlü çalışma için, parlaklığı korumak amacıyla ısı yönetimi dikkate alınmalıdır.

4.4 İleri Yönlü Akım Düşürme Eğrisi

Bu eğri, maksimum izin verilen sürekli ileri akım ile ortam sıcaklığı arasındaki fonksiyonel ilişkiyi tanımlar. Sıcaklık arttıkça, cihazın güç tüketimi sınırını aşmayı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için maksimum akım düşürülmelidir.

4.5 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, bu beyaz LED'in farklı dalga boylarındaki bağıl yoğunluğunu gösterir. Genellikle InGaN çipinden gelen mavi bir tepe ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı emisyon içerir; ikisinin birleşimi beyaz ışık üretir.

4.6 Radyasyon Deseni

Bu kutupsal diyagram, ışığın uzaysal dağılımını (görüş açısı modu) görsel olarak temsil eder ve tipik 130 derecelik görüş açısını doğrular.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED'in kompakt paket boyutu 1.6mm (uzunluk) x 0.8mm (genişlik) olup, tipik yüksekliği 0.77mm'dir. Kritik boyutlar pad aralığını ve büyüklüğünü içerir. Güvenilir lehim bağlantıları ve reflow işlemi sırasında doğru hizalama sağlamak için önerilen pad düzeni sağlanmıştır. Katot, belirli bir pad işareti veya paket alt görünümündeki bir pah ile tanımlanır.

5.2 Polarite Tanımlama

Doğru polarite çok önemlidir. Katot pad'i paket diyagramında açıkça işaretlenmiştir. Taşıma bandı üzerinde de, otomatik montaj ekipmanlarına rehberlik etmek için polarite yönü belirtilmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Kurşunsuz lehimleme için belirli bir sıcaklık profili takip edilmelidir:

• Ön ısıtma:150-200°C, 60-120 saniye süreyle.
• Likidüs üzeri süre (217°C):60-150 saniye.
• Tepe sıcaklığı:Maksimum 260°C, 10 saniyeyi geçmeyen bekleme süresi.
• Isıtma/Soğutma hızı:255°C'ye ısıtma sırasında maksimum 3°C/saniye, genel maksimum 6°C/saniye.

Aynı LED için reflow lehimleme işlemi iki defadan fazla uygulanmamalıdır.

6.2 El Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, özel dikkat gösterilmelidir. Ucu 350°C'nin altında sıcaklığa sahip bir havya kullanın ve her bir lehim terminalini 3 saniyeden fazla ısıtmayın. Havya gücü 25W veya daha düşük olmalıdır. Termal şoku önlemek için her bir terminalin lehimlenmesi arasında en az 2 saniye bekleyin.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED paketleri, nem alıcı (desiccant) içeren nem geçirmez torbalarda paketlenmiştir.

• Paket Açılmadan Önce:≤30°C sıcaklık ve ≤%90 bağıl nem (RH) koşullarında depolayın.
• Açıldıktan sonra (atölye ömrü):≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında 1 yıl saklanabilir. Kullanılmayan parçalar yeniden mühürlenmelidir.
• Kürleme:Desikant indikatör rengi değişirse veya depolama süresi aşılırsa, reflow lehimleme işleminden önce 60±5°C'de 24 saat kürlenmelidir.

6.4 Kritik Hususlar

• Akım Sınırlaması:Harici seri direnç kullanılmalıdır. Bu olmadan, küçük güç kaynağı voltajı dalgalanmaları bile büyük, yıkıcı akım dalgalanmalarına neden olabilir.
• Mekanik Gerilme:LED gövdesine kaynak veya nihai uygulamalarda stres uygulamaktan kaçının. PCB'yi montajdan sonra bükmeyin.
• Yeniden İşleme:Lehimleme sonrası yeniden işleme kesinlikle önerilmez. Kaçınılmazsa, termal genleşme uyumsuzluğundan kaynaklanan mekanik stresi önlemek için her iki lehim ucunu aynı anda ısıtmak üzere özel çift uçlu lehimleme demiri kullanılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Taşıyıcı Bant Özellikleri

Bileşenler, standart 7 inç çapındaki makaralara sarılmış, 8 mm genişliğinde taşıyıcı bant formunda sağlanır. Her makara 3000 adet içerir. Otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için ayrıntılı makara ve taşıyıcı bant boyutları sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi birden fazla kodu içerir:

• P/N:Ürün numarası (örneğin, 19-219/T3D-AQ2R2TY/3T).
• CAT:Işık şiddeti seviyesi (örneğin, Q1, R1, R2).
• HUE:Kromatiklik koordinatları ve baskın dalga boyu seviyesi (örneğin, 1-6).
• REF:İleri yönlü voltaj seviyesi (örneğin, 28-31).
• LOT No:İzlenebilir üretim parti numarası.

Bu kodlar, ürün performans özelliklerinin kesin olarak tanımlanmasına ve izlenmesine olanak tanır.

8. Uygulama Tasarımı Hususları

8.1 Devre Tasarımı

Bu LED'i sürmenin en kritik noktası akım regülasyonudur. Birçok uygulama için basit bir seri direnç yeterlidir. Direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s= (V_supply- V_F) / I_F. Her zaman, V_Fmaksimum değerdeyken akımın gerekli I_Fsupply_{değerini aşmamasını sağlamak için, kademe aralığındaki en yüksek V}. Sıcaklık değişimlerinde veya değişken besleme voltajında kararlılık sağlamak için sabit akım sürücü kullanmayı düşünebilirsiniz.

8.2 Termal Yönetim

Güç tüketimi düşük olsa da, yüksek ortam sıcaklığında veya kapalı alanlarda bağlantı sıcaklığı artarak ışık çıkışını ve kullanım ömrünü azaltabilir. Özellikle birden fazla LED'in yakın dizildiği durumlarda, PCB düzeninde yeterli hava akışı veya ısı dağıtım tasarımı olduğundan emin olun.

8.3 Optik Tasarım

130 derecelik görüş açısı geniş, yayılmış bir aydınlatma sağlar. Daha odaklanmış bir ışık hüzmesi gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler) gereklidir. Sarı difüzör reçinesi, düzgün bir ışık yayılım görünümü elde etmeye yardımcı olur.

9. Teknoloji Karşılaştırması ve Konumlandırma

19-219 LED, ultra mini SMD LED kategorisine aittir. Temel farkı, yaygın 0603 (alan benzer ancak form faktörü farklı) veya 0805 paketlerinden daha küçük olan çok küçük 1.6mm x 0.8mm paket boyutudur. Bu, alanın kısıtlı olduğu ve her milimetre karenin kritik olduğu uygulamalar için ideal bir seçim yapar. Daha büyük PLCC veya delikli LED'lere kıyasla daha yüksek paketleme yoğunluğu sunar ve modern otomatik montaj için gereklidir. Mavi çip ve sarı fosfor kullanılarak elde edilen saf beyaz, gösterge ışıkları ve arka aydınlatma kullanımı için uygun nötr ila soğuk beyaz renk sıcaklığı sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Akım Sınırlama Direnci Neden Kesinlikle Gereklidir?

LED bir diyottur ve ileri yön I-V eğrisi oldukça diktir. Nominal V_Fdeğerini biraz aşan bir voltaj, orantısız şekilde büyük bir akım artışına neden olur ve bu da aşırı ısınma yoluyla cihaza anında zarar verebilir. Direnç, doğrusal ve tahmin edilebilir bir voltaj düşüşü sağlayarak akımı stabilize eder.

10.2 Bu LED'i 5V Güç Kaynağı ile Sürülebilir miyim?

Evet, ancak bir seri direnç kullanılmalıdır. Örneğin, V_F3.0V (maksimum) ve I_F=20mA için direnç değeri R = (5V - 3.0V) / 0.020A = 100 Ohm olmalıdır. Dirençte harcanan güç P = I²R = (0.02^2)*100 = 0.04W'dır, bu nedenle standart 1/8W veya 1/10W direnç yeterlidir.

10.3 Binning Kodu Tasarımım İçin Ne Anlama Geliyor?

Tasarımınız birden fazla LED kullanıyorsa ve düzgün parlaklık gerekiyorsa, aynı ışık şiddeti (CAT) ve renk tonu (HUE) sınıfından LED'ler belirtmelisiniz. LED'leri paralel sürüyorsanız, aynı ileri voltaj (REF) sınıfını kullanmak daha dengeli bir akım dağılımına yardımcı olur, ancak her LED için ayrı bir direnç kullanmak hala en güvenilir yöntemdir.

10.4 Bu LED, ESD'ye ne kadar duyarlıdır?

ESD derecesi 150V (HBM) olup orta derecede duyarlılığa sahiptir. İşlem sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır: topraklanmış çalışma tezgahı, bileklik ve iletken kaplar kullanın. Otomatik taşıyıcı bant makara paketleme, elle işlemi en aza indirmeye yardımcı olur.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışmaları

11.1 Vaka Çalışması: Çoklu LED Durum Gösterge Paneli

12 beyaz durum göstergesine sahip kompakt bir kontrol paneli tasarlandığını varsayalım. 19-219 LED kullanılarak bunlar çok sıkı aralıklarla yerleştirilebilir. Görsel düzgünlüğü sağlamak için tasarımcı, tüm LED'lerin R1 sınıfından (112-140 mcd) ve renk tonu sınıfı 3'ten olmasını belirtmiştir. Her LED, 5V güç hattından beslenen 150 ohm'luk bir seri direnç ile sürülür, akım yaklaşık 13mA'ye ayarlanır (V_F~ 3.0V varsayılarak), bu 25mA sınırının oldukça altındadır ve ömrü en üst düzeye çıkarırken yeterli parlaklık sağlar. PCB düzeni, önerilen lehim pedi geometrisini içerir ve lehimleme kolaylığı ve iyi bir ısıl yol sağlamak için pedlere küçük termal bağlantılar eklenmiştir.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Bu beyaz LED, elektrolüminesans olarak adlandırılan bir yarı iletken prensibine dayanmaktadır. Çekirdeği, p-n eklemine ileri yönde bir akım uygulandığında mavi ışık yayan bir indiyum galyum nitrür (InGaN) çipidir. Bu mavi ışık daha sonra, epoksi reçine içinde paketlenmiş sarı fosfor (seramik parçacıklar) tabakasına çarpar. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve onu sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışık bir araya gelerek insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Çip emisyonu ve fosfor dönüşüm verimliliğinin spesifik oranı, üretilen beyaz ışığın kesin renk sıcaklığını (sıcak beyaz, nötr beyaz, soğuk beyaz) ve kromatiklik koordinatlarını belirler.

13. Sektör Eğilimleri ve Gelişimi

Gösterge ve arka aydınlatma LED'lerindeki eğilimler, küçülme, daha yüksek verimlilik ve geliştirilmiş renk tutarlılığı yönünde ilerlemeye devam etmektedir. 19-219 gibi paketler, optik performansı korurken veya iyileştirirken boyutu küçültmeye yönelik süregelen çabaları temsil etmektedir. Ayrıca, otomotiv ve endüstriyel standartları karşılamak için sektör, daha geniş sıcaklık aralıklarında ve daha zorlu çevresel koşullarda daha yüksek güvenilirlik elde etmeye yönelik sürekli bir itiş gücüne sahiptir. Kurşunsuz ve RoHS uyumlu malzemelerin kullanımı standart hale gelmiştir. Gelecekteki gelişmeler, daha küçük form faktörlerini, paket içinde entegre sürücü devrelerini ve akıllı aydınlatma uygulamaları için ayarlanabilir renk sıcaklığına sahip LED'leri içerebilir, ancak basit gösterge rolleri için, mavi çip + fosfor temel teknolojisi maliyet etkinliği ve güvenilirliği nedeniyle baskın olmaya devam edecektir.