SMD LED 19-21 Derin Kırmızı Işık Veri Sayfası - Boyutlar 2.0x1.25x0.8mm - Voltaj 1.7-2.3V - Güç 60mW - Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, 19-21 paketleme formunda sunulan kompakt yüzey montajlı derin kırmızı LED'in özelliklerini ayrıntılı olarak açıklamaktadır. Bu bileşen, modern otomatik montaj süreçleri için tasarlanmış olup, devre kartı alanı kullanımı ve tasarım küçültme açısından belirgin avantajlar sunar. Ana uygulama alanı, küçük boyutlu paketi içinde yüksek parlaklık ve güvenilir performans sağlaması sayesinde, çeşitli elektronik cihazlarda gösterge ışığı veya arka aydınlatma kaynağı olarak kullanılmaktır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Bu LED'in temel avantajı, SMD (Yüzey Montajlı Cihaz) yapısından kaynaklanmaktadır. Geleneksel bacaklı bileşenlerle karşılaştırıldığında, şunları başarabilir:

• 减小电路板尺寸 & 提高密度：Küçük 19-21 paketi, daha sıkı bileşen yerleşimine izin vererek daha kompakt bir PCB tasarımı sağlar.
• Otomatik üretimle uyumluluk:8mm taşıyıcı bant ve 7 inç makara formunda sunulur, yüksek hızlı yüzey montaj ekipmanlarıyla tam uyumludur ve üretim sürecini basitleştirir.
• Çevresel Uyumluluk:产品无铅，符合 RoHS 和欧盟 REACH 法规，并满足无卤素标准（Br <900ppm，Cl <900ppm，Br+Cl <1500ppm）。
• Yüksek Lehim Güvenilirliği:Kızılötesi ve buhar fazı reflow kaynak işlemlerine uygundur.

1.2 Hedef Uygulamalar

Bu LED, güvenilir kırmızı gösterge ışığı veya arka aydınlatma gerektiren, aşağıdakileri de içeren çeşitli uygulamalar için uygundur:

• Gösterge panelleri, anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma.
• İletişim ekipmanlarında (örneğin telefonlar, faks makineleri) durum göstergeleri ve arka aydınlatma.
• LCD panelinin genel arka ışığı.
• Tüketici ve endüstriyel elektronik ürünlerinde genel durum göstergesi.

2. Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, LED performans aralığını tanımlayan temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin detaylı ve objektif bir yorumunu sunar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek limitleri tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garantisi verilmez.

• Ters gerilim (V_R):5V. Ters öngerilim altında bu voltajın aşılması, bağlantının anında delinmesine neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):25mA. Maksimum DC akımı, uzun vadeli güvenilir çalışmayı garanti eder.
• Tepe İleri Akım (I_FP):60mA (görev döngüsü 1/10, frekans 1kHz). Darbe işlemi için uygundur, doğru akım için uygun değildir.
• Güç Tüketimi (P_d):60mW. Ortam sıcaklığı Ta=25°C'de, paketin dağıtabileceği maksimum güç olup, ileri gerilim ve akım kombinasyonunu sınırlar.
• ESD Duyarlılığı (HBM):2000V. Cihazın orta düzeyde elektrostatik deşarj dayanımına sahip olduğunu gösterir, ancak yine de standart ESD koruma önlemleri alınmalıdır.
• Sıcaklık aralığı:Çalışma sıcaklığı: -40°C ila +85°C; Depolama sıcaklığı: -40°C ila +90°C.
• Lehimleme sıcaklığı:260°C'de 10 saniye süreyle pik sıcaklığa dayanabilen bir reflow lehimleme profili veya her bir lehim bağlantısının 350°C'de 3 saniye elle lehimlenmesi.

2.2 Optoelektronik Özellikler

Ta=25°C ve I_F=20mA koşulunda ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık şiddeti (I_v):36.0 mcd (minimum) ile 90.0 mcd (maksimum) arasında değişir, tipik tolerans ±11%'dir. Bu, algılanan parlaklığı tanımlar.
• Görüş açısı (2θ_1/2):Yaklaşık 100 derece (tipik değer). Bu geniş görüş açısı, iyi bir eksen dışı görünürlük sağlar.
• Tepe dalga boyu (λ_p):650 nm (tipik değer). Spektral çıktının en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın dalga boyu (λ_d):636.0 nm ile 646.0 nm arasında. Bu, algılanan rengi (koyu kırmızı) tanımlar.
• Spektral bant genişliği (Δλ):Yaklaşık 20 nm (tipik). Yayılan ışığın spektral saflığını gösterir.
• İleri yönlü voltaj (V_F):20mA'de 1.70 V ile 2.30 V arasında, tipik tolerans ±0.05V'dir. Bu, akım sınırlama direnci hesaplaması için çok önemlidir.
• Ters akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 10 μA. Bu cihaz ters öngerilimli çalışma için uygun değildir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürünler, aynı üretim partisi içindeki tutarlılığı sağlamak için performansa göre sınıflandırılır. Parça numarası 19-21/R8C-FN2Q1/3T bu sınıflandırma kodlarını içerir.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

I_F=20mA'de kademelendirilir. Parça numarasındaki "Q1" kodu en yüksek parlaklık seviyesine karşılık gelir.

• N2:36.0 – 45.0 mcd
• P1:45.0 – 57.0 mcd
• P2:57.0 – 72.0 mcd
• Q1:72.0 – 90.0 mcd

3.2 Ana Dalga Boyu Sınıflandırması

I_F=20mA'de sınıflandırma. "FN2" kodu büyük olasılıkla bu kromatik seçim ile ilgilidir.

• FF4:636.0 – 641.0 nm
• FF5:641.0 – 646.0 nm

3.3 İleri Yönlü Gerilim Sınıflandırması

I_F=20mA zaman dilimi. Parça numarasındaki "19-21" kodu voltaj dilimi aralığını belirtir.

• 19:1.70 – 1.80 V
• 20:1.80 – 1.90 V
• 21:1.90 – 2.00 V
• 22:2.00 – 2.10 V
• 23:2.10 – 2.20 V
• 24:2.20 – 2.30 V

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan metinlerde belirli grafikler ayrıntılı olarak açıklanmamış olsa da, bu tür cihazların tipik eğrileri şunları içerir:

• Göreceli Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Parlaklık, genellikle yüksek akımlarda ısınma nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artarak akımla nasıl değiştiğini gösterir.
• İleri Yönlü Gerilim - İleri Yönlü Akım:Diyodun üstel I-V karakteristiğini sergiler.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının düştüğünü gösterir, bu termal yönetim için kritik bir husustur.
• Spektral Dağılım:650nm merkezli, yaklaşık 20nm bant genişliğine sahip, Göreceli Şiddet vs. Dalga Boyu grafiği.

Tasarımcılar, standart olmayan koşullar (farklı akım, sıcaklık) altındaki performansı anlamak için bu eğrilere başvurmalıdır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

19-21 SMD paketinin nominal boyutları 2.0mm (uzunluk) x 1.25mm (genişlik) x 0.8mm (yükseklik) şeklindedir. Doğru yönlendirme için paket üzerinde katot işareti açıkça belirtilmiştir. Belirtilmeyen tüm toleranslar ±0.1mm'dir. Hassas boyut çizimi, PCB pad yerleşimi tasarımı için kritik öneme sahiptir.

5.2 Polarite Tanımlama

Doğru polarite çok önemlidir. Paket, belirgin bir katot işaretine sahiptir. Yanlış takılması, LED'in ters öngerilim durumunda kalacağı için ışık yaymamasına neden olacaktır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Bu LED, kurşunsuz reflow lehimlemeye uygun olarak derecelendirilmiştir. Önerilen sıcaklık profili şunları içerir:

• Ön ısıtma:150–200°C, 60–120 saniye süreyle.
• Sıvı faz çizgisi üzerinde geçirilen süre (217°C):60–150 saniye.
• Tepe sıcaklığı:Maksimum 260°C, bekleme süresi 10 saniyeyi geçmemelidir.
• Isıtma/Soğutma Hızı:255°C üzerinde, maksimum ısıtma hızı 6°C/saniye, maksimum soğutma hızı 3°C/saniye.

Anahtar Noktalar:Termal stres hasarını önlemek için reflow lehimleme işlemi iki defayı geçmemelidir.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa:

• 使用烙铁头温度 <350°C 的烙铁。
• 每个焊端的接触时间限制在 3 秒以内。≤25W gücünde havya kullanın.
• Her bir lehim ucunun arasında en az 2 saniye ara verin.
• Lehimleme sırasında bileşene mekanik stres uygulamaktan kaçının.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bileşenler, nem tutucu ile birlikte nem bariyerli torbalarda paketlenmiştir.

• Kullanımdan önce:Montaj hazırlığı yapmadan önce lütfen torbayı açmayın.
• Açıldıktan sonra:≤30°C ve ≤60% RH koşullarında saklandıysa, lütfen 168 saat (7 gün) içinde kullanın.
• Maruz Kalma Sınırı:Maruz kalma süresi aşılırsa veya nem alıcı gösterge doygun hale gelirse, nemi gidermek için reflow öncesinde 60±5°C'de 24 saatlik bir pişirme işlemi gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Ambalaj Özellikleri

LED'ler, otomatik montaja uygun taşıyıcı bant makaraları halinde sunulmaktadır.

• Taşıyıcı bant genişliği: 8mm.
• Makara Çapı:7 inç.
• Rulo Başına Adet:3000 adet.
• Nem Önleyici Torba:Nem alıcı ve nem göstergesi etiketi içerir.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için gerekli kritik bilgileri içerir:

• Müşteri Parça Numarası (CPN)
• Ürün Numarası (P/N)
• Paketleme Miktarı (QTY)
• Işık Şiddeti Sınıfı (CAT)
• Kromatiklik / Ana Dalga Boyu Sınıfı (HUE)
• İleri Yönlü Gerilim Seviyesi (REF)
• Parti Numarası (LOT No.)

8. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler

8.1 Akım Sınırlama Direnci Kullanılmalıdır

LED, akım kontrollü bir bileşendir.Harici bir akım sınırlama direnci daima seri olarak bağlanmalıdır.İleri voltaj negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir; akım uygun şekilde sınırlanmazsa, voltajdaki küçük bir artış, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir. R = (V_{Güç Kaynağı}- V_F) / I_F.

Direnç değerini hesaplayın.

8.2 Termal Yönetim

Paket boyutu küçük olsa da, güç tüketimi (60mW'a kadar) ısı üretir. Yüksek akım veya yüksek sıcaklık ortamlarında sürekli çalışma için, optimum ömür ve ışık çıkışı kararlılığı sağlamak amacıyla, LED pedinden ısıyı iletmek ve düşük bir jonksiyon sıcaklığı korumak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyaların kullanılması sağlanmalıdır.

8.3 Uygulama Sınırlamaları

Bu ürün, genel ticari ve endüstriyel uygulamalar için tasarlanmıştır. Önceden sertifikasyon olmaksızın, yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için uygun olmayabilir. Bu tür uygulamalar, ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere, otomotiv güvenlik/emniyet sistemleri, askeri/uzay ve hayati önem taşıyan tıbbi cihazları içerir. Cihaz, bu şartname ile belirlenen koşullar dışında çalıştırılmamalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

• Bu 19-21 derin kırmızı LED'in ana farklılaştırıcı özelliği, özelliklerinin belirli bir kombinasyonunda yatmaktadır:Daha büyük SMD LED'lerle (örneğin 3528) karşılaştırıldığında:
• Toplam ışık çıkışı genellikle daha düşük olmasına rağmen, alan kısıtlı tasarımlar için önemli ölçüde daha küçük bir kaplama alanı sunar.Standart kırmızı LED'lerle (örneğin 630nm) karşılaştırıldığında:
• 650nm derin kırmızı ışık yayılımı, belirli estetik veya işlevsel nedenlerle (örneğin, bazı sensör uygulamaları, belirli arka aydınlatma renk gereksinimleri) tercih edilebilecek benzersiz bir renk noktası sağlar.Sınıflandırılmamış LED'lerle karşılaştırıldığında:

Kapsamlı sınıflandırma sistemi (yoğunluk, dalga boyu, voltaj), aynı üretim partisi içinde daha yüksek renk ve parlaklık tutarlılığı sağlar; bu, birden fazla LED kullanılan ve düzgünlüğün önemli olduğu uygulamalar için çok önemlidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 LED'im neden seri bir dirence ihtiyaç duyar?

LED'in I-V karakteristiği oldukça diktir. Akımı sınırlayacak bir direnç olmadan, güç kaynağı voltajındaki veya ileri voltaj düşümündeki (sıcaklıkla değişen) en küçük bir değişiklik bile akımda büyük bir değişikliğe yol açarak, büyük olasılıkla mutlak maksimum değerleri aşmasına ve LED'in hasar görmesine neden olur. Direnç, kararlı ve öngörülebilir bir akım sağlar._F?

10.2 VBu LED'i bu voltajla sürebilir miyim?Evet, ancak_Fön koşul olarak, fazla voltajı düşürmek ve doğru akımı ayarlamak için bir seri direnç (veya sabit akım sürücüsü) kullanmanız gerekir.

Doğrudan V'ye eşit bir voltaj uygulamak, bileşenler arasındaki farklılıklar ve sıcaklık değişimleri nedeniyle

'ye eşit bir voltaj kaynağı doğrudan uygulamak pratik değildir.

10.3 Ters lehimlenirse ne olur?

LED yanmayacaktır çünkü ters kutuplu (ters öngerilimli) durumda olacaktır. Ters voltaj 5V maksimum değerini aşmadığı sürece, kısa süreli yanlış takma hemen hasara neden olmamalıdır. Ancak, çalışmayacaktır.

10.4 Nemesis açıldıktan sonra neden 7 günlük bir süre sınırı vardır?

SMD bileşenlerinin plastik paketleri havadan nem emer. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına veya "patlamış mısır" etkisine neden olur ve bu da LED çipine veya paketine zarar verebilir. 7 günlük atölye ömrü, doğru depolama koşulları varsayımıyla belirlenmiştir; bu süreyi aşan durumlarda nemi gidermek için kurutma (baking) işlemi gereklidir.11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

1. Senaryo:5V dijital mantık güç kaynağı hattından beslenen, 10 adet düzgün dağıtılmış koyu kırmızı LED kullanarak bir durum göstergesi paneli tasarlayın.
2. Akım Seçimi:Sürücü akımını seçin. İyi bir parlaklık ve ömür için veri sayfasında 20mA olarak belirtilmiştir. 15mA kullanmak ömrü artıracak ve ısınmayı azaltacaktır._FDirenç Hesaplama:_FEn kötü durum V'sini varsayalım_F= 2.3V (veri sayfasındaki maksimum değer). 5V güç kaynağı için I
3. =20mA: R = (5V - 2.3V) / 0.02A = 135 Ω. En yakın standart değerler 130 Ω veya 150 Ω'dur. 150 Ω kullanıldığında I≈ (5-2.3)/150 = 18mA, bu güvenlidir ve spesifikasyon aralığındadır.²Direnç güç tüketimi:²P = I
4. R = (0.018)* 150 = 0.0486W. Standart 1/8W (0.125W) direnç yeterlidir.
5. PCB yerleşimi:Her LED'in anoduna seri olarak 150Ω direnç bağlayın. Paket boyutuna göre lehim pedleri yerleştirin. PCB ipek baskısındaki katot işaretinin LED üzerindeki işaretle eşleştiğinden emin olun. Termal performans için, LED lehim pedlerini küçük bir bakır alana bağlayın.

Montaj:

Üretim hattı hazır olana kadar makarayı kapalı tutun. Reflow lehimleme sıcaklık profilini tam olarak takip edin. Montajdan sonra, LED'lerin yakınında PCB'yi bükmekten kaçının._F12. Çalışma Prensibi

Bu LED, AlGaInP (alüminyum galyum indiyum fosfit) yarı iletken çipine dayanmaktadır. Diyot eklem potansiyelini (V

) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve orada yeniden birleşir. Bu spesifik malzeme sisteminde, yeniden birleşme sürecinde açığa çıkan enerji, görünür spektrumun koyu kırmızı kısmındaki (yaklaşık 650nm) fotonlara karşılık gelir. Epoksi kapsülleme, ışık çıkarma verimliliğini en üst düzeye çıkarmak için su beyazıdır ve aynı zamanda yarı iletken çipi çevresel etkilerden koruma görevi görür.

• 13. Teknoloji Trendleri19-21 paketleme, fotonikte küçülme ve entegrasyon yönündeki süregelen eğilimi temsil eder. Günümüzde mevcut en küçük paketleme olmasa da, boyut, üretilebilirlik ve performans arasında bir denge sağlar. Endüstriyel LED'lerdeki endüstri trendi şu alanlara odaklanmaya devam etmektedir:
• Verimliliği Artırma:Sistem güç tüketimini azaltmak için daha düşük sürücü akımlarında daha yüksek ışık şiddeti (mcd) elde etmek.
• Güvenilirliği Artırma:Daha yüksek geri akış lehimleme sıcaklıklarına ve daha zorlu çevre koşullarına dayanabilmek için malzeme ve paketleme iyileştirmeleri.
• Daha İnce Sınıflandırma:Yüksek düzgünlük gerektiren uygulamalar için, örneğin tam renkli ekranlar veya arka ışık dizileri için daha hassas renk ve yoğunluk ayırımı sağlar.