SMD LED 48-213/T2D-AQ2R2QY/3C Veri Sayfası - 2.25x1.85x1.45mm - 3.2V - 95mW - Saf Beyaz - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

The 48-213/T2D-AQ2R2QY/3C is a surface-mount device (SMD) LED in a compact 1206 package format. This mono-color, pure white LED is designed for modern electronic applications requiring high-density component placement and reliable performance. Its primary advantages include a significantly reduced footprint compared to leaded LEDs, enabling smaller printed circuit board (PCB) designs and higher packing density. The component is lightweight, making it suitable for miniature and portable applications. It is compliant with RoHS, EU REACH, and halogen-free standards (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl < 1500 ppm), ensuring environmental and safety compliance for global markets.

1.1 Temel Özellikler ve Uygulamalar

LED, 7 inç çapında bir makaraya monte edilmiş 8mm şerit üzerinde tedarik edilir ve bu da onu yüksek hızlı otomatik al-yerleştir montaj ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Seri üretimde yaygın olan standart kızılötesi (IR) ve buhar fazı reflow lehimleme işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır.

Tipik Uygulamalar:

• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefon ve faks makinelerindeki tuşlar veya ekranlar için durum göstergeleri ve arka aydınlatma.
• Tüketici Elektroniği: Sıvı kristal ekranlar (LCD'ler) için düz arka aydınlatma, kontrol panellerindeki anahtarlar ve semboller için arka aydınlatma.
• Genel Amaçlı Göstergeler: Kompakt, güvenilir ve parlak beyaz bir gösterge ışığı gerektiren herhangi bir uygulama.

2. Teknik Özellikler ve Derinlemesine Yorum

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan mutlak maksimum değerler ve elektro-optik özelliklerin ayrıntılı bir analizini sağlar. Bu parametreleri anlamak, güvenilir devre tasarımı ve LED'in ömrünün sağlanması için kritik öneme sahiptir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garantisi verilmez.

• Ters Gerilim (V_R): 5V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, hemen eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F): 25mA. LED üzerinden sürekli olarak geçirilebilen DC akımıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 100mA. Bu, yalnızca belirli koşullar altında (1kHz'de 1/10 görev döngüsü) izin verilen maksimum darbe akımıdır. Kısa süreli, yüksek parlaklıklı darbeler için kullanışlıdır ancak sürekli çalışma için kullanılmamalıdır.
• Güç Dağılımı (P_d): 95mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır ve V_F * I_Folarak hesaplanır. Bu sınırın aşılması, aşırı ısınma ve hızlanmış bozulma riski taşır.
• Operating & Storage Temperature: -40°C ila +85°C (çalışma), -40°C ila +90°C (depolama). Bu geniş aralıklar, LED'i endüstriyel ve otomotiv ortamları için uygun kılar.
• Elektrostatik Deşarj (ESD): 150V (İnsan Vücut Modeli). Bu nispeten düşük bir ESD toleransıdır ve cihazın statik elektriğe karşı hassas olduğunu gösterir. Uygun ESD işleme prosedürleri zorunludur.
• Lehimleme Sıcaklığı: LED, 260°C tepe sıcaklığında 10 saniyeye kadar yeniden akış lehimlemeye veya her terminal için 350°C'de 3 saniyeye kadar elle lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler (Ta=25°C)

Bunlar standart test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir. Tasarımcılar, tasarımlarının temeli olarak tipik (Typ.) veya maksimum/minimum değerleri kullanmalıdır.

• Işık Şiddeti (I_v): 5mA ileri akımında (I_F) 90 ila 180 milikandela (mcd). Geniş aralık, bir sınıflandırma sistemi (Bölüm 3'te ayrıntılı) ile yönetilir. Görüş açısı (2θ_1/2) tipik olarak 130 derecedir ve geniş, dağınık bir ışık deseni sağlar.
• İleri Voltaj (V_F): 2.7V ila 3.2V, I akımında_F=5mA. Bu parametrenin toleransı ±0.05V'dir. İleri voltaj, akım sınırlama direnci değerinin hesaplanmasında çok önemlidir: R = (V_tedarik - V_F) / Ben_F.
• Ters Akım (I_R): V'de Maksimum 50µA_R=5V. Veri sayfası açıkça belirtir ki ters voltaj durumu yalnızca test amaçlıdır ve LED gerçek bir devrede ters öngerilim altında çalıştırılmamalıdır.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel performans parametrelerine göre "gruplara" ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli parlaklık ve voltaj gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

Işık şiddeti, I_F=5mA'da üç ana kutuya ayrılır:

• Kutu Q2: 90 mcd (Min) ila 112 mcd (Maks)
• Kutu R1: 112 mcd (Min) ila 140 mcd (Maks)
• Kutu R2: 140 mcd (Min) ila 180 mcd (Max)

"AQ2R2QY" ürün kodu, bu spesifik parçanın Q2 ve R2 yoğunluk sınıfından olduğunu gösterir. Her sınıf içinde ±%11 tolerans uygulanır.

3.2 İleri Gerilim Binning

İleri gerilim, güç kaynağı tasarımı ve akım regülasyonuna yardımcı olmak için gruplandırılır ve sınıflandırılır. Sınıflar (Grup Q) 0.1V adımlarla tanımlanır:

• Bin 29: 2.7V ila 2.8V
• Bin 30: 2.8V ila 2.9V
• Bin 31: 2.9V ila 3.0V
• Bin 32: 3.0V ila 3.1V
• Bin 33: 3.1V ila 3.2V

Bir bin içindeki ileri voltaj toleransı ±0.05V'dir.

3.3 Kromatiklik Koordinatı Binning

Beyaz LED'ler için renk tutarlılığı kritik öneme sahiptir. Kromatik koordinatlar (CIE x, y), CIE 1931 diyagramındaki kesin renk noktasını tanımlar. Veri sayfası altı sınıf (A1'den A6'ya) tanımlar; her biri renk şeması üzerinde küçük bir dörtgen alanı temsil eder. Ürünün renginin, hem x hem de y koordinatlarında ±0.01 toleransla belirtilen çokgen içine düşeceği garanti edilir. Bu sıkı kontrol, bir dizi veya arka aydınlatmadaki farklı LED'ler arasında görünür renk değişiminin en aza indirilmesini sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar. Bunlar ileri düzey tasarım değerlendirmeleri için gereklidir.

4.1 İleri Akım vs. İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Bu eğri, akım ve voltaj arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. İleri voltaj, akımla logaritmik olarak artar. Kararlı çalışma için, nominal V_F büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olabilir.

4.2 Işık Şiddeti vs. İleri Akım

Işık çıkışı yaklaşık olarak ileri akımla orantılıdır. Ancak, çip içindeki artan ısı üretimi nedeniyle çok yüksek akımlarda verimlilik (vat başına lümen) düşebilir. Maksimum sürekli akım (25mA) yakınında çalışmak, uzun vadeli güvenilirliği azaltabilir.

4.3 Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı

Bir LED'in ışık çıkışı, eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, o güç azaltımını nicelendirir. Yüksek ortam sıcaklıklarında çalışan uygulamalar için, parlaklığı korumak veya aşırı ısınmayı önlemek amacıyla sürücü akımının azaltılması gerekebilir.

4.4 İleri Akım Azaltma Eğrisi

Bu, termal yönetim için kritik bir eğridir. Ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Sıcaklık arttıkça, eklem sıcaklığını güvenli sınırlar içinde tutmak ve termal kaçak oluşumunu önlemek için maksimum güvenli akım azalır.

4.5 Spektral Dağılım

Spektrum eğrisi, farklı dalga boylarında yayılan göreceli gücü gösterir. Saf beyaz bir LED tipik olarak mavi bir InGaN çipi ile sarı bir fosforun birleşiminden oluşur. Spektrum, mavi bölgede (yaklaşık 450nm) bir tepe noktası ve fosfordan gelen sarı/yeşil bölgede geniş bir yayılım gösterecek ve birleşerek beyaz ışık üretecektir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, standart 1206 (inç) veya 3216 (metrik) paket boyutuna uygundur. Ana boyutlar (mm cinsinden) şunlardır:

• Toplam Uzunluk: 2.25 ±0.20
• Toplam Genişlik: 1.85 ±0.20
• Toplam Yükseklik: 1.45 ±0.10
• Terminal Boyutları: 0.72 ±0.10 (yükseklik), 1.20 x 0.60 (ayak izi)

Aksi belirtilmedikçe toleranslar ±0.1mm'dir. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi için paket üzerinde bir katot işareti açıkça belirtilmiştir.

5.2 Önerilen Pad Düzeni

Veri sayfası, PCB düzeni için önerilen bir lehim yastığı deseni (pad tasarımı) içerir. Önerilen pad boyutu 1.40mm x 1.10mm'dir. Bunun yalnızca referans amaçlı olduğu ve pad boyutlarının, üreticinin kullandığı özel lehim macunu, şablon ve montaj sürecine göre optimize edilmesi gerektiği vurgulanmaktadır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Uygun taşıma ve lehimleme, verim ve güvenilirlik için hayati öneme sahiptir.

6.1 Akım Sınırlama Gereksinimi

Zorunlu: LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmalıdır. LED, akım kontrollü bir cihazdır ve ileri voltajı negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir. Direnç olmadan, besleme voltajındaki küçük bir artış veya ısınmadan kaynaklanan V_F düşüşü bile kontrolsüz bir akım artışına neden olarak anında arızaya yol açabilir.

6.2 Depolama ve Nem Hassasiyeti

Bileşenler, nem geçirmez bir torbada kurutucu ile paketlenmiştir.

• Açmadan Önce: ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın.
• Açtıktan Sonra: "Raf ömrü" ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında 1 yıldır. Kullanılmayan parçalar nem geçirmez bir torbada yeniden mühürlenmelidir.
• Kurutma: Kurutucu göstergesinin rengi değişirse veya depolama süresi aşılırsa, LED'lerin yeniden akış lehimlemesinden önce emilen nemi gidermek ve yeniden akış sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için 60 ±5°C'de 24 saat kurutulması gerekir.

6.3 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma: 150-200°C, 60-120 saniye.
• Sıvı Faz Üstü Süresi (TAL): 217°C üzerinde 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C, 10 saniyeden fazla tutulmamalıdır.
• Isıtma Soğutma Hızları: Maksimum 6°C/saniye ısıtma, 3°C/saniye soğutma.

Kritik Notlar:

• Reflow lehimleme işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır.
• Isıtma ve soğutma sırasında LED gövdesine mekanik stres uygulamaktan kaçının.
• Lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin, bu LED'i veya lehim bağlantılarını çatlatabilir.

6.4 El ile Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, uç sıcaklığı 350°C'nin altında olan bir lehim havya kullanın. Her terminal için temas süresi 3 saniyeden az olmalıdır. Güç derecesi 25W veya daha az olan bir havya kullanın. Aşırı ısı birikimini önlemek için her terminali lehimledikten sonra en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Makara ve Şerit Özellikleri

LED'ler, 7 inçlik makaralar üzerinde kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir.

• Taşıyıcı Şerit Genişliği: 8mm.
• Cep Aralığı: 4mm.
• Makara Başına Miktar: 3000 adet.
• Makara Boyutları: EIA-481'e göre belirli göbek ve flanş boyutlarına sahip standart 7 inç çap.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için kritik bilgiler içerir:

• P/N: Tam ürün numarası (48-213/T2D-AQ2R2QY/3C).
• CAT: Işık Şiddeti Sınıfı (örn. Q2, R2).
• HUE: Kromatik Koordinatlar ve Baskın Dalga Boyu Sınıfı.
• REF: İleri Gerilim Sıralaması (örn., Grup Q kutularından).
• LOT No: İzlenebilirlik için üretim parti numarası.

8. Uygulama Tasarımı Hususları

8.1 Devre Tasarımı

Seri direnci, tüm koşullar altında yeterli akım sınırlaması sağlamak için daima veri sayfasındaki maksimum ileri gerilim (3.2V) kullanarak hesaplayın. 5V besleme ve 5mA hedef akım için: R = (5V - 3.2V) / 0.005A = 360Ω. En yakın standart değer (360Ω veya 390Ω) seçilir. Direncin güç derecelendirmesi I²R = (0.005)² * 360 = 0.009W, bu nedenle standart 1/10W veya 1/8W direnç fazlasıyla yeterlidir.

8.2 Termal Yönetim

1206 paketinin özel bir termal pedi olmamasına rağmen, ısı iki lehim terminali aracılığıyla uzaklaştırılır. LED pedlerine bağlı yeterli bakır alanına sahip bir PCB kullanın, özellikle maksimum akım yakınında veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalışırken. LED'i diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının.

8.3 Optik Tasarım

Geniş 130 derecelik görüş açısı, bu LED'i odaklanmış bir ışın demetinden ziyade geniş, yayılmış aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Gösterge uygulamaları için, görüş açısında gerekli ışık şiddetini göz önünde bulundurun; parlaklık görüş konisinin kenarlarına doğru azalır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

48-213 LED, 1206 paketinde boyut, parlaklık ve montaj kolaylığı arasında bir denge sunar.

• Daha Büyük Paketlere Karşı (örn., 3528, 5050): 1206 önemli ölçüde daha küçüktür, kart alanından tasarruf sağlar ancak daha küçük çip boyutu nedeniyle genellikle daha düşük toplam ışık çıktısı sunar.
• Daha Küçük Paketlere Karşı (örn., 0402, 0603): 1206, gerekirse manuel olarak işlenmesi ve lehimlenmesi daha kolaydır ve genellikle biraz daha yüksek akımları kaldırabilir, bu da daha yüksek parlaklıkla sonuçlanır.
• Sınıflandırılmamış LED'lere Karşı: Yoğunluk, voltaj ve renk için tanımlanmış sınıflandırma yapısı, öngörülebilir performans sağlar; bu, çoklu LED dizilerinde tek tip görünüm veya üretim partileri boyunca tutarlı parlaklık gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

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

Hayır. Bu, veri sayfasında açıkça uyarılmıştır. LED, sabit bir akım kaynağı veya daha yaygın olarak, bir akım sınırlayıcı direnç ile seri bağlı bir voltaj kaynağı tarafından sürülmelidir. Bir voltaj kaynağına doğrudan bağlantı arızaya yol açacaktır.

10.2 Işık şiddeti aralığı neden bu kadar geniş (90-180 mcd)?

Bu, üretim boyunca mümkün olan tam aralıktır. Bireysel birimler daha dar gruplara (Q2, R1, R2) ayrılır. Sipariş verirken, ürününüzde tutarlılığı sağlamak için belirli ışık şiddeti ve renk gruplarından LED'ler almak için grup kodunu (örn. AQ2R2QY) belirtirsiniz.

10.3 Bu LED'i kaç kez reflow lehimleyebilirim?

Veri sayfası, reflow lehimlemenin birden fazla kez yapılmaması gerektiğini belirtir. iki kezÜçüncü bir reflow döngüsü, kümülatif termal stres nedeniyle dahili tel bağlantılarına veya LED çipine zarar verme riski taşır.

10.4 Lehimleme bağlamında "Pb-free" ne anlama gelir?

Bu, LED'in harici terminallerinin kurşunsuz bir kaplama (tipik olarak kalay) ile kaplandığı anlamına gelir. Belirtilen reflow profili (260°C zirve), geleneksel kalay-kurşun lehimden daha yüksek bir erime noktasına sahip olan kurşunsuz lehim pastaları (örn., SAC305) için tasarlanmıştır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

11.1 Örnek 1: Basit Durum Göstergesi

Senaryo: 3.3V mantık kartı için bir güç göstergesi.
Tasarım: Düşük güç tüketimi ile iyi görünürlük için 5mA sürme akımı kullanın. R = (3.3V - 3.2V) / 0.005A = 20Ω. 3.2V maksimum V_Folduğundan, LED'in V_F daha düşükse gerçek akım biraz daha yüksek olabilir. 33Ω veya 47Ω direnç daha muhafazakar ve kararlı bir akım sağlar. LED'i katot (işaretli taraf) toprağa bağlayın.

11.2 Örnek 2: Küçük bir LCD için Arka Aydınlatma Dizisi

Senaryo: Düzgün arka aydınlatma için 10 LED gerekiyor.
Tasarım: Düzgün parlaklığı sağlamak için tüm LED'ler aynı ışık şiddeti grubundan (ör. R2) olmalıdır. Paralel bağlanmalı ve her birinin kendi akım sınırlama direnci olmalıdır. V_Fdeğişimleri nedeniyle birden fazla LED'i tek bir dirence paralel bağlamak önerilmez; bu, dengesiz akım paylaşımına ve parlaklığa neden olabilir.

12. Çalışma Prensibi

Bu bir yarı iletken fotonik cihazdır. İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) çipine dayanır. Diyotun eklem potansiyelini (V_F) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda salar. "Saf beyaz" bir LED'de, ana çip mavi ışık yayar. Bu mavi ışık, çipi kaplayan sarı bir fosfor tabakasını uyarır. Çipten gelen mavi ışık ile fosfordan gelen sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Bu yöntem, fosfor dönüşümlü beyaz ışık üretimi olarak bilinir.

13. Teknoloji Trendleri

1206 gibi paketlerdeki SMD LED'ler olgun ve yaygın olarak benimsenmiş bir teknolojiyi temsil eder. Genel endüstri eğilimi şu yöndedir:

• Artan Verimlilik: Çip tasarımı ve fosfor teknolojisindeki iyileştirmelerle daha yüksek ışık etkinliği (vat başına daha fazla lümen).
• Küçülme: Ultra kompakt cihazlar için paket boyutunda sürekli küçülme (örneğin, 0402, 0201), ancak bu genellikle maksimum güç kapasitesinden ödün verir.
• Geliştirilmiş Renk Kalitesi: Daha yüksek Renk Geri Verim İndeksi (CRI) değerlerine ve üretim partileri arasında daha tutarlı renk noktalarına ulaşmak için fosfor geliştirilmesi.
• Entegre Çözümler: Devre tasarımını basitleştirmek için paket içinde dahili akım regülasyonu (sabit akımlı LED sürücüler) veya koruma özellikleri (ESD, ters polarite) bulunan LED'lerin gelişimi.

İyi tanımlanmış özellikleri, güvenilir performansı ve standart paketi ile 48-213 LED, optoelektronik alanında temel ve çok yönlü bir bileşen olmaya devam etmekte olup, çok çeşitli gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için uygundur.