SMD LED 19-213 Kızılımsı Turuncu Veri Sayfası - Paket Ölçüleri - İleri Gerilim 2.0V - Güç Dağılımı 60mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-213, yüksek yoğunluklu, minyatür uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Kızılımsı turuncu ışık yaymak için AlGaInP yarı iletken malzeme kullanır. Kompakt boyutu ve hafif yapısı, alanın kısıtlı olduğu modern elektronik tasarımlar için idealdir.

1.1 Temel Avantajlar

Bu bileşenin birincil avantajları, kurşun çerçeveli tip LED'lere kıyasla önemli ölçüde daha küçük kapladığı alanı içerir; bu da daha küçük kart boyutu ve daha yüksek paketleme yoğunluğu sağlar. Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluk için 7 inç çapında bir makara üzerinde 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir. Cihaz kurşunsuzdur, RoHS uyumludur, AB REACH düzenlemelerine uygundur ve halojensiz standartları karşılar (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm).

1.2 Hedef Uygulamalar

Tipik uygulamalar arasında gösterge paneli ve anahtarların arka aydınlatması, telefon ve faks makinesi gibi telekomünikasyon cihazlarında gösterge ve arka aydınlatma, LCD'ler, anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma ve genel amaçlı gösterge kullanımı yer alır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir.

• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması eklem arızasına neden olabilir.
• İleri Akım (IF):25 mA. LED üzerinden izin verilen maksimum sürekli DC akım.
• Tepe İleri Akım (IFP):60 mA. Bu, %10 görev döngüsü ve 1 kHz frekansta belirtilen maksimum pals akımıdır. Sürekli çalışma için kullanılmamalıdır.
• Güç Dağılımı (Pd):60 mW. Paketin termal sınırları aşmadan dağıtabileceği maksimum güç.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):2000 V. Bu, cihazın statik elektriğe duyarlılığını gösterir; uygun ESD işlem prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +85°C. Cihazın çalışmasının garanti edildiği ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsol):Reflow lehimleme: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe. El ile lehimleme: Her terminal için maksimum 3 saniye için 350°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, tipik çalışma koşullarında (Ta=25°C, IF=20mA) ışık çıkışını ve elektriksel performansı tanımlar.

• Işık Şiddeti (Iv):36.0 mcd (Min), 72.0 mcd (Maks). Tipik değer bu aralık içindedir. Gerçek çıkış sınıflandırılmıştır (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ1/2):120 derece (Tipik). Bu geniş görüş açısı, geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λp):621 nm (Tipik). Spektral yayılımın en güçlü olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λd):605.5 nm (Min), 625.5 nm (Maks). Bu, ışığın algılanan rengidir ve aynı zamanda sınıflandırılmıştır.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):18 nm (Tipik). Tepe yoğunluğunun yarısında yayılan spektrumun genişliği.
• İleri Gerilim (VF):IF=20mA'de 1.75 V (Min), 2.00 V (Tip), 2.35 V (Maks). Bu parametre sınıflandırılmıştır ve güç kaynağı tasarımı üzerinde doğrudan etkisi vardır.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de 10 μA (Maks). Cihazın ters öngerilimde çalışması için tasarlanmadığını unutmayın; bu parametre sadece sızıntı akımı testi içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, anahtar parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli performans kriterlerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflar, IF=20mA'de minimum ve maksimum ışık şiddeti değerleri ile tanımlanır.

• N2 Sınıfı:36.0 mcd ila 45.0 mcd
• P1 Sınıfı:45.0 mcd ila 57.0 mcd
• P2 Sınıfı:57.0 mcd ila 72.0 mcd

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Sınıflar, IF=20mA'de minimum ve maksimum baskın dalga boyu değerleri ile tanımlanır.

• E1 Sınıfı:605.5 nm ila 609.5 nm
• E2 Sınıfı:609.5 nm ila 613.5 nm
• E3 Sınıfı:613.5 nm ila 617.5 nm
• E4 Sınıfı:617.5 nm ila 621.5 nm
• E5 Sınıfı:621.5 nm ila 625.5 nm

3.3 İleri Gerilim Sınıflandırması

Sınıflar, IF=20mA'de minimum ve maksimum ileri gerilim değerleri ile tanımlanır.

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

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında cihaz davranışını anlamak için gerekli olan birkaç karakteristik eğri sağlar.

4.1 Spektrum Dağılımı

Eğri, yaklaşık 18 nm bant genişliği ile 621 nm (tepe dalga boyu) civarında merkezlenmiş tipik bir spektral çıkış gösterir. Bu, AlGaInP malzemesinin monokromatik, kızılımsı turuncu yayılım karakteristiğini doğrular.

4.2 Işınım Deseni

Polar diyagram, ışık yoğunluğunun uzamsal dağılımını gösterir. 120 derecelik görüş açısı doğrulanır; yoğunluğun 0°'de (çipe dik) en yüksek olduğu ve kenarlara doğru kademeli olarak azaldığı neredeyse Lambertian bir yayılım deseni gösterir.

4.3 İleri Akım - İleri Gerilim İlişkisi

Bu IV eğrisi, bir diyot için tipik olan üstel ilişkiyi gösterir. İleri gerilim akımla logaritmik olarak artar. Eğri, çalışma noktasını belirlemek ve akım sınırlama devresini tasarlamak için gereklidir.

4.4 Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi

Bu eğri, ışık çıkışının belirtilen çalışma aralığı içinde ileri akımla yaklaşık olarak orantılı olduğunu gösterir. Ancak, çok yüksek akımlarda artan ısı nedeniyle verim düşebilir.

4.5 Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı İlişkisi

Bu, termal yönetim için kritik bir eğridir. Işık şiddeti, ortam sıcaklığı yükseldikçe azalır. Eğri, sıcaklık maksimum çalışma sınırına yaklaştıkça çıkışın önemli ölçüde düşebileceğini gösterir; bu da yüksek sıcaklık ortamlarında yeterli ısı dağılımı ihtiyacını vurgular.

4.6 İleri Akım Düşürme Eğrisi

Bu grafik, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Aşırı ısınmayı önlemek ve güvenilirliği sağlamak için, yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken ileri akım azaltılmalıdır. Bu eğri, güvenilir güç tasarımı için temeldir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Ölçüleri

Cihaz, standart bir SMD paketine sahiptir. Boyut çizimi, gövde uzunluğu, genişliği, yüksekliği ve pad aralığı dahil kritik ölçümleri sağlar. Belirtilmeyen tüm toleranslar ±0.1mm'dir. Kesin boyutlar PCB ayak izi tasarımı ve uygun yerleştirme ve lehimleme sağlamak için çok önemlidir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot tipik olarak cihaz üzerinde, genellikle bir çentik, bir nokta veya paket üzerinde yeşil bir işaretle belirtilir. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, düzgün işlev için esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow lehimleme profili önerilir: 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 ısınma hızı 6°C/sn, maksimum soğuma hızı 3°C/sn'dir. Reflow işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.

6.2 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, lehimleme demiri ucu sıcaklığı 350°C'den az olmalı ve her terminal için temas süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır. 25W veya daha az kapasiteli bir lehimleme demiri kullanın. Termal şoku önlemek için her terminali lehimleme arasında 2 saniyeden fazla bir aralık bırakın.

6.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler, nem geçirmez poşetlerde nem alıcı ile paketlenmiştir. Bileşenler kullanıma hazır olana kadar poşet açılmamalıdır. Açıldıktan sonra kullanılmayan LED'ler 30°C veya daha düşük ve %60 bağıl nem veya daha düşük koşullarda saklanmalıdır. Açıldıktan sonraki "raf ömrü" 168 saattir (7 gün). Bu süre aşılırsa veya nem alıcı göstergesi renk değiştirdiyse, kullanımdan önce 60 ±5°C'de 24 saat boyunca bir kurutma işlemi gereklidir; bu, emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamayı" önlemek içindir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Şerit Özellikleri

Bileşenler, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm genişliğinde taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Makara boyutları ve taşıyıcı şerit yuva boyutları, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumluluğu sağlamak için verilmiştir. Her makara 3000 adet içerir.

7.2 Etiket Bilgileri

Makara etiketi, izlenebilirlik ve tanımlama için anahtar bilgileri içerir: Müşteri Ürün Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Paketleme Miktarı (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Renk/Baskın Dalga Boyu Sınıfı (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No).

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Akım Sınırlama

Kritik:LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. İleri gerilimin negatif bir sıcaklık katsayısı ve dar bir toleransı vardır; bu, besleme gerilimindeki küçük bir artışın, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabileceği anlamına gelir. Direnç değeri, besleme gerilimi (Vs), maksimum ileri gerilim (sınıftan VF_max) ve istenen ileri akım (IF) kullanılarak şu formülle hesaplanmalıdır: R = (Vs - VF_max) / IF.

8.2 Termal Yönetim

Paket küçük olsa da, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek akımlarla sürüldüğünde, güç dağılımı (60 mW'ye kadar) dikkate alınmalıdır. Uygun bir çalışma akımı seçmek için düşürme eğrisini kullanın. PCB'nin, özellikle kapalı alanlarda veya yüksek yoğunluklu düzenlerde, LED padlerinden ısıyı uzaklaştırmak için yeterli bakır alanı veya termal viasları olduğundan emin olun.

8.3 Optik Tasarım

120 derecelik görüş açısı, geniş, dağınık aydınlatma sağlar. Odaklanmış veya yönlendirilmiş ışık gerektiren uygulamalar için ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) gerekli olacaktır. Su berraklığındaki reçine rengi, yayılan ışığın minimum emilimini sağlar.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli LED'lere kıyasla, bu SMD tipi önemli ölçüde daha küçük bir kapladığı alan ve profil sunar; bu da daha ince ve daha kompakt son ürünler sağlar. Otomatik montajla uyumluluğu, üretim maliyetlerini düşürür ve yerleştirme doğruluğunu artırır. AlGaInP teknolojisi, turuncu-kırmızı spektrumda yüksek verimlilik ve iyi renk saflığı sağlar. Kapsamlı sınıflandırma sistemi, tasarımcılara sıkı kontrol edilmiş optik ve elektriksel özelliklere sahip bileşenleri seçme yeteneği sunar; bu, düzgün görünüm veya dizilerde kesin akım eşleştirmesi gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Farklı sınıf kodlarının amacı nedir?

Sınıflandırma, bir üretim partisi içinde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlar. Örneğin, bir LED dizisinde, aynı ışık şiddeti (CAT) ve baskın dalga boyu (HUE) sınıflarını belirlemek, düzgün bir görsel görünümle sonuçlanacaktır. Bir ileri gerilim (REF) sınıfı belirlemek, daha basit, daha düzgün sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olabilir.

10.2 Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

No.Bu kesinlikle tavsiye edilmez ve muhtemelen anında arızaya yol açacaktır. LED'in V-I karakteristiği üsteldir ve hafif gürültü veya toleransa sahip düzenlenmiş bir voltaj kaynağı bile akımın mutlak maksimum değeri aşmasına neden olabilir.

10.3 Poşet açıldıktan sonra neden bir depolama süresi sınırı var?

SMD paketleri atmosferden nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, bu hapsolmuş nem hızla buharlaşabilir ve paketi çatlatabilecek ("patlama") iç basınç oluşturabilir. 168 saatlik raf ömrü ve kurutma talimatları, bu arıza modunu önlemek için kritiktir.

10.4 Tepe İleri Akım değeri nasıl yorumlanır?

60 mA Tepe İleri Akım (IFP) sadece palsli çalışma içindir, %10 görev döngüsünde (1/10) ve 1 kHz'dir. DC çalışma akımını boyutlandırmak için kullanılmamalıdır. Maksimum sürekli DC akım 25 mA'dir (IF). Palsleme, çoklama veya daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için kullanılabilir, ancak ortalama akım ve güç dağılımı sınırlar içinde kalmalıdır.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir endüstriyel kontrol ünitesi için durum göstergesi paneli tasarımı.Panel, birden fazla düzgün kızılımsı turuncu gösterge gerektirir. Tasarımcı önce uygun ışık şiddeti sınıfını (örneğin, orta parlaklık için P1) ve baskın dalga boyu sınıfını (örneğin, belirli bir turuncu ton için E3) seçerek tüm göstergeler arasında görsel tutarlılığı sağlar. 20 mA'ye ayarlanmış sabit akım sürücü devresi tasarlanır; akım sınırlayıcı direnç değeri, seçilen gerilim sınıfından (örneğin, 1 Sınıfı: 2.15V maks) maksimum VF kullanılarak hesaplanır. PCB düzeni, muhafazanın yüksek ortam sıcaklıklarına maruz kalabileceği için LED padleri için yeterli termal rahatlama içerir. Üretim ekibi, nem işleme prosedürlerini takip eder, makara açıldıktan sonra raf ömrü içinde kart montajını planlar veya gerekli kurutma döngüsünü gerçekleştirir.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP) yapılmış bir yarı iletken çip temel alır. Diyotun açma gerilimini (yaklaşık 1.8-2.2V) aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşir ve enerjiyi fotonlar şeklinde serbest bırakır. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda, kızılımsı turuncu (~621 nm). Çip, yarı iletkeni koruyan, ışık çıkış hüzmesini şekillendiren ve yüzey montajı için mekanik yapıyı sağlayan su berraklığında bir epoksi reçine ile kapsüllenmiştir.

13. Teknoloji Trendleri

SMD LED'lerdeki genel eğilim, daha yüksek verimlilik (watt başına daha fazla lümen), artan yoğunluk için daha küçük paket boyutları ve zorlu koşullar altında (daha yüksek sıcaklık, nem) geliştirilmiş güvenilirlik yönündedir. Ayrıca, renk ve parlaklık düzgünlüğünün çok önemli olduğu tam renkli ekranlar ve otomotiv aydınlatması gibi uygulamaların taleplerini karşılamak için daha sıkı sınıflandırma toleranslarına odaklanılmaktadır. Dahası, paketleme malzemelerindeki gelişmeler, daha uzun operasyonel ömürler için termal strese ve mavi ışık/UV bozulmasına karşı direnci artırmayı amaçlamaktadır. Bu bileşende görüldüğü gibi, kurşunsuz ve halojensiz malzemelere geçiş, elektronik endüstrisindeki daha geniş çevresel ve düzenleyici trendleri yansıtmaktadır.