SMD LED Turuncu AlInGaP 0603 Veri Sayfası - Boyutlar 1.6x0.8x0.6mm - Gerilim 1.8-2.4V - Güç 72mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, kompakt ve yüksek performanslı bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) Işık Yayan Diyot (LED) için teknik özellikleri detaylandırmaktadır. Cihaz, endüstri standardı 0603 paket ayak izinde tasarlanmış olup, otomatik montaj süreçleri ve alan kısıtlı uygulamalar için uygundur. LED, verimliliği ve renk saflığı ile bilinen Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP) yarı iletken malzemesi kullanarak turuncu spektrumda ışık yayar.

1.1 Özellikler

• RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur.
• Otomatik yerleştirme ve montaj işlemlerini kolaylaştırmak için, 7 inç çapında makaralarla uyumlu olacak şekilde 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir.
• Standart EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) paket şekli.
• Entegre devre (IC) mantık seviyeleri ile uyumlu giriş/çıkış.
• Otomatik yerleştirme ekipmanları ile uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleri ile kullanıma uygundur.
• JEDEC (Ortak Elektronik Cihaz Mühendisliği Konseyi) Nem Duyarlılık Seviyesi 3'e göre ön koşullandırılmıştır; bu, torba açıldıktan sonra <30°C/%60 RH koşullarında 168 saatlik raf ömrü anlamına gelir.

1.2 Uygulama Alanları

Bu LED, kompakt ve güvenilir bir göstergeye ihtiyaç duyulan geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde kullanılan çok yönlü bir üründür. Tipik uygulama alanları şunlardır:

• Telekomünikasyon Ekipmanları:Yönlendiriciler, modemler ve el cihazları üzerindeki durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyonu:Yazıcılar, tarayıcılar ve çok fonksiyonlu cihazlar üzerindeki panel ışıkları.
• Ev Aletleri:Açma/çalışma durum ışıkları.
• Endüstriyel Ekipmanlar:Makine durumu ve arıza göstergeleri.
• Genel Amaçlı:Durum ve sinyal göstergesi.
• Sembol Aydınlatma:Ön panellerdeki simge ve semboller için arka aydınlatma.
• Ön Panel Arka Aydınlatma:Düğmeler ve ekranlar için aydınlatma.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Aşağıdaki değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):72 mW. Bu, cihazın ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(tepe)):80 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için tipik olarak darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• DC İleri Akımı (I_F):30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C. Cihaz, bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacak şekilde tasarlanmıştır.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +100°C. Cihaz, güç verilmediğinde bozulma olmadan bu aralıkta depolanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Aşağıdaki tablo, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve 20mA ileri akım (I_F) altında ölçülen tipik performans parametrelerini listeler. Bunlar normal çalışma koşulları altında beklenen değerlerdir.

Ana Parametre Tanımları:

• Işık Şiddeti (I_V):Belirli bir yönde yayılan ışığın algılanan gücünün bir ölçüsüdür, milikandela (mcd) cinsinden ölçülür. İnsan gözünün spektral tepkisini (CIE eğrisi) taklit eden bir filtre ile ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Işık şiddetinin 0°'deki (eksen üzeri) değerinin yarısı olduğu toplam açıdır (örneğin, 110°). Daha geniş bir açı, daha dağınık bir ışık deseni sağlar.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_p):Optik çıkış gücünün maksimum olduğu dalga boyudur (örneğin, 611 nm).
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):Işığın algılanan rengini tanımlayan, CIE renklilik diyagramından türetilen tek dalga boyudur. Renk spesifikasyonu için ana parametredir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yayılım spektrumunun maksimum yoğunluğunun yarısındaki genişliğidir, renk saflığını gösterir (örneğin, 17 nm). Daha küçük bir değer, daha monokromatik bir ışığı gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):Belirtilen bir ileri akım aktığında LED üzerindeki gerilim düşüşüdür (örneğin, 20mA'de 1.8V ila 2.4V).
• Ters Akım (I_R):Bir ters gerilim (örneğin, 5V) uygulandığında akan küçük sızıntı akımıdır. Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler ana parametrelere göre farklı performans gruplarına veya \"sınıflara\" ayrılır. Bu, tasarımcıların renk, parlaklık ve gerilim için belirli gereksinimleri karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'deki ileri gerilimlerine göre kategorize edilir. Bu, akım sınırlayıcı devreler tasarlamak ve çoklu LED dizilerinde tekdüze parlaklık sağlamak için çok önemlidir.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

LED'ler minimum ışık şiddetlerine göre sıralanır. Bu sınıflandırma, seçilen parça için öngörülebilir bir minimum parlaklık seviyesi sağlar.

3.3 Baskın Dalga Boyu (λ_d) Sınıflandırması

Bu, birincil renk sınıflandırmasıdır. LED'ler, baskın dalga boylarına göre, her sınıf için ±1 nm gibi dar bir tolerans dahilinde tutarlı bir turuncu tonu garanti etmek üzere gruplandırılır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafikler referans alınmış olsa da, bu tür LED'ler için tipik performans eğrileri değerli tasarım içgörüleri sağlar:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri akım ve ileri gerilim arasındaki ilişkiyi gösterir. Doğrusal değildir ve karakteristik bir \"diz\" gerilimi (bu cihaz için yaklaşık 1.8-2.4V) vardır; bu gerilimin üzerinde küçük gerilim artışları ile akım hızla artar. Bu, bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akım sürücüsü kullanılmasını gerektirir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi:Tipik olarak, ışık çıkışının bir noktaya kadar akımla yaklaşık olarak doğrusal olarak arttığını gösterir, ardından ısınma veya diğer etkiler nedeniyle verim düşebilir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı İlişkisi:Işık çıkışının genellikle ortam sıcaklığı arttıkça azaldığını gösterir. Bu, yüksek sıcaklık ortamlarındaki uygulamalar için kritik bir husustur.
• Spektral Dağılım:Göreceli optik gücün dalga boyuna karşı çizildiği bir grafik, karakteristik bir genişlikle (17 nm yarı genişlik) yaklaşık 611 nm civarında bir tepe gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Cihaz, standart 0603 (metrik 1608) paket boyutuna uyar: yaklaşık 1.6mm uzunluk, 0.8mm genişlik ve 0.6mm yükseklik. PCB pad deseni tasarımı için toleranslı (±0.2mm, aksi belirtilmedikçe) detaylı boyut çizimleri sağlanmıştır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

Katot tipik olarak cihaz üzerinde işaretlenmiştir. Doğru lehim bağlantısı oluşumu, bileşen hizalaması ve lehimleme sırasında termal rahatlama sağlamak için kızılötesi veya buhar fazlı reflow lehimleme için önerilen bir PCB pad deseni (pad düzeni) sağlanmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için J-STD-020B'ye uygun önerilen bir kızılötesi reflow profili dahil edilmiştir. Ana parametreler şunlardır:

• Ön Isıtma:150-200°C, maksimum 120 saniye, kartı kademeli olarak ısıtmak ve flux'u aktifleştirmek için.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Geçen Süre (TAL):Tipik olarak 60-90 saniye, ancak belirli süre profile bağlıdır.
• Toplam Lehimleme Süresi:Tepe sıcaklıkta maksimum 10 saniye, maksimum iki reflow döngüsüne izin verilir.

Not:Optimum profil, belirli PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırına bağlıdır. Sağlanan profil, JEDEC standartlarına dayalı genel bir hedef olarak hizmet eder.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, sıcaklığı 300°C'yi geçmeyen bir lehim havya kullanın. Temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalı ve bu işlem LED çipine ve paketine termal hasar vermemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Temizleme

Yalnızca belirtilen temizleme ajanlarını kullanın. Temizlik gerekiyorsa, LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süreyle daldırmak kabul edilebilir. Epoksi lensi veya paketi hasar verebilecek belirtilmemiş kimyasallardan kaçının.

6.4 Depolama Koşulları

• Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%70 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Ürün, orijinal nem bariyerli torbada kurutucu ile depolandığında, üretim tarihinden itibaren bir yıllık önerilen kullanım süresine sahiptir.
• Açılmış Paket:Kapalı torbadan çıkarılan bileşenler için, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi geçmemelidir. Maruziyetten sonraki 168 saat (1 hafta) içinde IR reflow işleminin tamamlanması şiddetle tavsiye edilir.
• Uzatılmış Depolama (Açık):168 saati aşan depolama için, bileşenleri kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe saklayın. Orijinal torbadan çıkarıldıktan sonra 168 saatten fazla depolanan bileşenler, lehimlemeden önce emilen nemi uzaklaştırmak ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 48 saat pişirilmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, koruyucu kapak şeridi ile birlikte kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir.

• Makar Boyutu:Standart 7 inç (178mm) çap.
• Makara Başına Miktar:4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Şerit Boyutları:8mm aralıklı şerit genişliği. Cep, şerit ve makara için detaylı boyutlar, ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygun olarak sağlanmıştır.
• Kalite:Boş bileşen cepleri kapatılmıştır. Bir makara üzerindeki maksimum ardışık eksik bileşen (atlanan) sayısı ikidir.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

En yaygın sürme yöntemi, seri bir akım sınırlayıcı dirençtir. Direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_s= (V_besleme- V_F) / I_F. En kötü durum koşullarında akımın istenen I_F'yi (örneğin, 20mA) aşmamasını sağlamak için veri sayfasından (veya belirli sınıftan) maksimum V_F değerini kullanın. Tutarlı parlaklık veya geniş bir gerilim aralığında çalışma gerektiren uygulamalar için sabit akım sürücüsü önerilir.

8.2 Tasarım Hususları

• Termal Yönetim:Küçük olmasına rağmen, LED ısı üretir. Performansı ve ömrü korumak için, özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• ESD (Elektrostatik Deşarj) Koruması:LED'ler ESD'ye karşı hassastır. Montaj ve entegrasyon sırasında uygun ESD önlemleri ile kullanın.
• Optik Tasarım:Geniş 110 derecelik görüş açısı dağınık ışık sağlar. Odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekebilir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

9.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga Boyu (λ_p)), yayılan optik gücün en yüksek olduğu fiziksel dalga boyudur.Baskın Dalga Boyu (λ_d)), insan gözü tarafından görülen rengi tanımlayan, CIE diyagramından hesaplanan algısal dalga boyudur. Bu turuncu LED gibi monokromatik LED'ler için genellikle birbirine yakındır, ancak λ_d renk spesifikasyonu ve sınıflandırma için standarttır.

9.2 Bu LED'i Akım Sınırlayıcı Direnç Olmadan Sürebilir miyim?

No.Bir LED'in ileri gerilimi negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir ve birimden birime değişir. V_F değerinden biraz daha yüksek bir gerilim kaynağına doğrudan bağlamak bile aşırı akım akışına, hızlı aşırı ısınmaya ve arızaya neden olur. Seri bir direnç veya sabit akım devresi zorunludur.

9.3 Torba Açıldıktan Sonra Neden Bir Depolama Süre Sınırı Var?

SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak paketi çatlatabilecek (\"patlamış mısır\" etkisi) iç basınç oluşturabilir. 168 saatlik sınır ve pişirme prosedürü bu arıza moduna karşı bir önlemdir.

9.4 Sipariş Verirken Sınıf Kodlarını Nasıl Yorumlamalıyım?

Uygulamanız için gerekli olan belirli ileri gerilim aralığına, minimum parlaklığa ve renk dalga boyuna sahip LED'leri almanızı ve üretim serinizde tutarlılık sağlamak için, V_F, I_V ve λ_d için istenen sınıf kodlarıyla birlikte parça numarasını belirtin (örneğin, D3, S1, R sınıflarını talep ederek).

10. Teknik Prensipler ve Trendler

10.1 Çalışma Prensibi

Bu LED, bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken yapısına dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler sırasıyla n-tipi ve p-tipi malzemelerden aktif bölgeye enjekte edilir. Yeniden birleşirler ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarırlar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu durumda turuncu (~611 nm).

10.2 Endüstri Trendleri

Minyatür SMD LED pazarı gelişmeye devam etmektedir. Ana trendler şunlardır:

• Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme ve epitaksiyel büyüme iyileştirmeleri, daha yüksek ışık etkinliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) sağlar.
• Küçültme:0603'ten daha küçük paketler (örneğin, 0402, 0201), ultra kompakt cihazlar için daha yaygın hale gelmektedir.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik:Geliştirilmiş paketleme malzemeleri ve süreçleri, daha uzun çalışma ömrü ve zorlu çevre koşullarında daha iyi performans sağlar.
• Daha Dar Sınıflandırma:Ekranlar ve tabelalar gibi uygulamalarda tutarlı renk ve parlaklık talebi, daha dar sınıflandırma toleransları ihtiyacını artırmaktadır.
• Entegrasyon:LED'ler, akıllı aydınlatma çözümleri için kontrol IC'leri ile giderek daha fazla entegre edilmekte veya çoklu çip dizileri halinde paketlenmektedir.