SMD LED 17-21/GVC-AMPB/3T Teknik Veri Sayfası - 2.0x1.25x0.8mm - Yeşil (568nm) - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

17-21 SMD LED, güvenilir gösterge aydınlatması ve arka aydınlatma gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzey montaj bir bileşendir. Bu ünite, tipik tepe dalga boyu 568nm olan yeşil bir ışık çıktısı üretmek için AlGaInP (Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanır. Temel avantajı, baskılı devre kartları (PCB) üzerinde daha yüksek paketleme yoğunluğuna olanak tanıyan, gerekli depolama alanını azaltan ve nihai ekipmanın genel küçültülmesine katkıda bulunan minyatür ayak izidir. Hafif yapısı, ayrıca taşınabilir ve alan kısıtlı uygulamalar için idealdir.

Bu LED, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm bant üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu yüksek hızlı otomatik pick-and-place montaj ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Standart kızılötesi (IR) ve buhar fazı reflow lehimleme prosesleriyle kullanılmak üzere tasarlanmıştır, böylece modern üretim hatlarına sorunsuz entegrasyon sağlanır. Ürün, kurşunsuz, RoHS uyumlu, AB REACH uyumlu ve halojensiz (Brom <900 ppm, Klor <900 ppm ve Br+Cl < 1500 ppm) olarak temel çevre ve güvenlik düzenlemelerine uygundur.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazın çalışma limitleri belirli ortam koşullarında (Ta=25°C) tanımlanmıştır. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Ters Gerilim (VR):5V. Bu kritik bir parametredir; 5V'u aşan bir ters gerilim uygulamak LED'in PN eklemini bozabilir.
• Sürekli İleri Yön Akımı (IF):25 mA. Bu, uzun vadeli güvenilirliği sağlamak ve termal kaçak oluşumunu önlemek için sürekli çalışma için önerilen maksimum DC akımdır.
• Tepe İleri Yön Akımı (IFP):60 mA. Bu değer, 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip palslı koşullar altında geçerlidir. Daha yüksek parlaklık için kısa süreler sağlar ancak DC çalışma için kullanılmamalıdır.
• Güç Dağılımı (Pd):60 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum gücü temsil eder. Bu limitin aşılması eklem sıcaklığını yükselterek performansı ve ömrü düşürür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):2000V. Bu değer, orta düzeyde bir ESD korumasını gösterir. Montaj ve taşıma sırasında standart ESD işlem önlemleri hala gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C. LED, bu geniş endüstriyel sıcaklık aralığında çalışacak şekilde derecelendirilmiştir.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Cihaz, 260°C tepe sıcaklığında en fazla 10 saniye süreyle reflow lehimlemeye dayanabilir. El lehimlemesi için, her bir uç için demir ucu sıcaklığı 350°C'yi aşmamalı ve maksimum 3 saniye uygulanmalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, IF=20mA standart test akımında ve Ta=25°C'de ölçülmüştür. Çekirdek ışık çıkışını ve elektriksel performansı tanımlarlar.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 18.00 mcd ile maksimum 72.00 mcd arasında değişir. Tipik değer, spesifik bin koduna (M, N, P) bağlıdır. Bu, algılanan parlaklığın bir ölçüsüdür.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Tipik olarak 140 derece. Bu geniş görüş açısı, LED'i ışığın geniş bir açıdan görünür olması gereken uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λp):Tipik olarak 568 nm. Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λd):563.50 nm ile 571.50 nm arasında değişir ve spesifik kodlara (C13 ila C16) göre sınıflandırılır. Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve renk tutarlılığı için çok önemlidir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Tipik olarak 20 nm. Bu, tepe dalga boyu etrafında yayılan spektrumun yayılımını tanımlar.
• İleri Yön Gerilimi (VF):20mA'de 1.75V ile 2.35V arasında değişir ve kodlara (0, 1, 2) göre sınıflandırılır. Bu parametre, sürücü devresindeki akım sınırlayıcı direncin tasarımı için hayati öneme sahiptir.
• Ters Akım (IR):5V ters gerilim uygulandığında maksimum 10 μA. Veri sayfası, cihazın ters yönde çalışma için tasarlanmadığını açıkça belirtmektedir.

Önemli Notlar:Veri sayfası, temel parametreler için toleransları belirtir: Işık Şiddeti (±%11), Baskın Dalga Boyu (±1nm) ve İleri Yön Gerilimi (±0.1V). Bu toleranslar her bir bin içinde geçerlidir ve tasarım marjı hesaplamaları için kritiktir.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, ölçülen performanslarına göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların parlaklık, renk ve gerilim için spesifik uygulama gereksinimlerini karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflar, IF=20mA'de minimum ve maksimum ışık şiddeti değerlerine göre tanımlanır.

• Bin M:18.00 mcd (Min) ila 28.50 mcd (Maks)
• Bin N:28.50 mcd (Min) ila 45.00 mcd (Maks)
• Bin P:45.00 mcd (Min) ila 72.00 mcd (Maks)

Daha yüksek bir bin (ör. P) seçmek, daha yüksek minimum parlaklık garanti eder ancak ek bir maliyet getirebilir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Bu sınıflandırma, renk tutarlılığını sağlar. Baskın dalga boyu 2nm adımlarla sıralanır.

• Bin C13:563.50 nm ila 565.50 nm
• Bin C14:565.50 nm ila 567.50 nm
• Bin C15:567.50 nm ila 569.50 nm
• Bin C16:569.50 nm ila 571.50 nm

Belirli bir yeşil tonunun kritik olduğu uygulamalarda, dar bir dalga boyu sınıfı belirtmek esastır.

3.3 İleri Yön Gerilimi Sınıflandırması

Gerilim sınıflandırması, özellikle birden fazla LED seri bağlandığında, daha öngörülebilir ve verimli sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

• Bin 0:1.75V ila 1.95V
• Bin 1:1.95V ila 2.15V
• Bin 2:2.15V ila 2.35V

Aynı gerilim sınıfından LED'ler kullanmak, paralel konfigürasyonlarda akım dengesizliğini en aza indirir.

4. Performans Eğrisi Analizi

The datasheet references typical electro-optical characteristic curves. While the specific graphs are not detailed in the provided text, standard curves for such LEDs would typically include:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Yön Akımı (I-V Eğrisi):Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, yüksek akımlarda ısınma etkileri nedeniyle tipik olarak doğrusal altı bir şekilde artar.
• İleri Yön Gerilimi - İleri Yön Akımı:Termal yönetim ve sürücü tasarımı için çok önemli olan üstel ilişkiyi gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Eklem sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının düşüşünü gösterir. AlGaInP LED'ler genellikle sıcaklık arttıkça çıkışta önemli bir düşüş yaşar.
• Spektral Dağılım:Bağıl şiddetin dalga boyuna karşı çizildiği, ~568nm'de tepe noktasını ve ~20nm bant genişliğini gösteren bir grafik.
• Görüş Açısı Deseni:Işık şiddetinin açısal dağılımını gösteren, 140 derecelik görüş açısını doğrulayan bir kutupsal grafik.

Bu eğriler, standart olmayan koşullar (farklı akımlar, sıcaklıklar) altında gerçek dünya performansını tahmin etmek için gereklidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

17-21 SMD LED, kompakt dikdörtgen bir pakete sahiptir. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) şunları içerir:

• Toplam Uzunluk: 2.0 mm
• Toplam Genişlik: 1.25 mm
• Toplam Yükseklik: 0.8 mm
• Bacak (Uç) boyutları ve aralıkları, PCB pad düzeni tasarımı için belirtilmiştir.

Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi için paket üzerinde bir katot işareti açıkça belirtilmiştir. Önerilen PCB land pattern (pad tasarımı), doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bu boyutlara uymalıdır.

5.2 Makara, Bant ve Paketleme

Cihaz, IPC/JEDEC standartlarına göre Seviye 3 nem hassas cihaz (MSD) paketinde tedarik edilir.

• Taşıyıcı Bant:8mm genişliğinde, LED'leri tutan ceplere sahiptir. Besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için bant, cep ve kapak bandı boyutları sağlanmıştır.
• Makara:7 inç çapında makara. Otomatik taşıma ekipmanları için makara boyutları (göbek çapı, flanş çapı, genişlik) belirtilmiştir.
• Paketleme Miktarı:Makara başına 3000 adet.
• Nem Bariyer Torbası:Makara, LED'leri depolama ve taşıma sırasında ortam neminden korumak için bir nem göstergesi kartı ve kurutucu ile birlikte alüminyum lamine nem geçirmez bir torba içinde mühürlenmiştir.

Etiket Açıklaması:Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğru uygulama için kritik bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Üretici Parça Numarası (P/N), Miktar (QTY) ve Işık Şiddeti (CAT), Baskın Dalga Boyu/Renk Tonu (HUE) ve İleri Yön Gerilimi (REF) için spesifik Sınıflandırma Kodları ile birlikte Parti Numarası (LOT No).

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Doğru taşıma ve lehimleme, güvenilirlik için kritiktir.

6.1 Depolama ve Taşıma

• Nem bariyer torbasını kullanıma hazır olana kadar açmayın.
• Açıldıktan sonra, kullanılmayan LED'ler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalıdır.
• Torba açıldıktan sonraki "zemin ömrü" 168 saattir (7 gün). Bu süre aşılırsa veya kurutucu göstergesi aktivasyon gösteriyorsa, LED'ler reflow sırasında "patlamayı" önlemek ve emilen nemi uzaklaştırmak için kullanımdan önce 60°C ±5°C'de 24 saat boyunca kurutulmalıdır.

6.2 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) bir reflow profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma:Ortam sıcaklığından 150-200°C'ye 60-120 saniye içinde yükselme.
• Islatma/Ön Isıtma:150-200°C arasında tutma.
• Sıvı Faz Süresi:217°C üzerindeki süre 60-150 saniye olmalıdır.
• Tepe Sıcaklık:Maksimum 260°C.
• Tepe Sıcaklıkta Süre:260°C'de 10 saniyeyi aşmamalıdır.
• Yükselme Hızı:Maksimum 6°C/saniye.
• Düşme Hızı:Maksimum 3°C/saniye.
• Kritik Kural:Aynı LED üzerinde reflow lehimleme işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.

6.3 El ile Lehimleme ve Tamirat

• Uç sıcaklığı <350°C ve gücü <25W olan bir lehim havya kullanın.
• Her bir uç için lehimleme süresini ≤3 saniye ile sınırlayın.
• Lehimlenen uçlar arasında ≥2 saniyelik bir soğuma aralığı bırakın.
• Isıtma sırasında LED gövdesine mekanik stres uygulamaktan kaçının.
• Lehimleme sonrası tamirat şiddetle tavsiye edilmez. Kaçınılmazsa, her iki ucu aynı anda ısıtmak için özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalı ve LED karakteristikleri üzerindeki etkisi doğrulanmalıdır.
• Lehimleme sonrasında PCB'yi bükmeyin.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma:Gösterge panelleri, kontrol panelleri ve tüketici elektroniğindeki semboller, anahtarlar ve küçük alanların arka aydınlatması için idealdir.
• Durum Göstergeleri:Telekomünikasyon ekipmanlarında (telefonlar, faks), bilgisayar çevre birimlerinde ve endüstriyel kontrollerde güç, bağlantı ve fonksiyon durum göstergeleri için mükemmeldir.
• Genel Amaçlı Gösterge:Küçük, parlak, güvenilir bir yeşil ışık kaynağı gerektiren herhangi bir uygulama.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Harici bir akım sınırlayıcı dirençzorunludur. İleri yön gerilimi negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani sıcaklık arttıkça azalır. Bir direnç olmadan, gerilimdeki küçük bir artış, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir (termal kaçak). Direnç değeri R = (Vbesleme - VF) / IF formülü kullanılarak hesaplanır.
• Termal Yönetim:Paket küçük olsa da, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya kapalı alanlarda, güç dağılımı (60mW'a kadar) dikkate alınmalıdır. Padlerin etrafındaki yeterli PCB bakır alanı bir soğutucu görevi görebilir.
• ESD Koruması:Montaj alanında standart ESD kontrolleri uygulayın. 2000V HBM için derecelendirilmiş olsa da, yüksek riskli ortamlarda PCB üzerinde ek koruma diyotları gerekli olabilir.
• Optik Tasarım:Geniş 140 derecelik görüş açısı, iyi bir eksen dışı görünürlük sağlar. Odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekebilir.

8. Uygulama Kısıtlamaları ve Güvenilirlik Notu

Veri sayfası kritik bir sorumluluk reddi içerir. Bu standart ticari sınıf LED,önceden danışma ve spesifik kalifikasyon olmaksızın yüksek güvenilirlik veya güvenlik açısından kritik uygulamalarda kullanım için nitelikli veya önerilmez. Bu açıkça şunları içerir:

• Askeri ve Havacılık sistemleri
• Otomotiv Güvenlik ve Emniyet sistemleri (ör. hava yastığı göstergeleri, fren lambaları)
• Tıbbi Yaşam Desteği veya Teşhis ekipmanları

Şartname, performansı yalnızca belirtilen limitler dahilinde ve bireysel bir bileşen olarak garanti eder. Tasarımcı, ürünün bu şartnamelerin ötesinde kullanılmadığından ve amaçlanan uygulamanın ömrü ve çevre koşulları için uygun olduğundan emin olmaktan sorumludur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

17-21 paketi, boyut ve performans arasında bir denge sunar. Daha büyük bacaklı LED'lere (ör. 3mm veya 5mm) kıyasla, önemli alan tasarrufu sağlar ve otomatik montaj için daha uygundur. Daha da küçük çip ölçekli paketlere (CSP) kıyasla, 17-21 daha kolay taşıma, standart lehimleme prosesleri ve metal bacaklı kalıplanmış paketi nedeniyle tipik olarak daha iyi ısı dağılımı sunar. Yeşil için AlGaInP teknolojisinin kullanılması, özellikle yeşil spektrumda, GaP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk doygunluğu sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: 5V besleme için hangi direnç değerini kullanmalıyım?

C: Güvenlik marjı için maksimum VF (2.35V) kullanarak, IF=20mA'de: R = (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5 Ohm. Standart 130 veya 150 Ohm'luk bir direnç uygun olacaktır. Akımı her zaman LED'inizin bin koduna ait gerçek VF ile doğrulayın.

S: Bu LED'i daha fazla parlaklık için 30mA'de sürebilir miyim?

C: Hayır. Sürekli ileri yön akımı (IF) için Mutlak Maksimum Değer 25mA'dir. 30mA'de çalıştırmak bu değeri aşar, bu da güvenilirliği ve ömrü azaltır ve anında arızaya neden olabilir.

S: Torbam 10 gün önce açıldı. LED'leri hala kullanabilir miyim?

C: Öncelikle nem göstergesi kartını kontrol edin. Maruz kalma gösteriyorsa (ör. renk değişimi), LED'leri reflow sırasında lehim bağlantı hasarını önlemek ve nemi uzaklaştırmak için kullanmadan önce 60°C'de 24 saat kurutmalısınız.

S: Etiket üzerindeki bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

C: Etiket CAT (Işık Şiddeti bin, örn. N), HUE (Dalga boyu bin, örn. C14) ve REF (Gerilim bin, örn. 1) bilgilerini gösterir. Bu, o makaradaki LED'lerin spesifik performans aralığını söyler.

S: Ters gerilim derecesi neden sadece 5V?

C: LED'ler ters öngerilimde çalıştırılmak üzere tasarlanmamıştır. 5V derecesi, test veya montaj sırasında kazara ters bağlantıya karşı koruma için bir dayanma gerilimidir. Geçici ters gerilimlere karşı devre koruması için, paralel (katot anoda) harici bir diyot önerilir.