SMD LED 19-217/T1D-CQ2R2TY/3T Veri Sayfası - Boyut 3.2x1.6x1.1mm - Gerilim 2.6-3.0V - Renk Saf Beyaz - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

19-217/T1D-CQ2R2TY/3T, saf beyaz ışık yaymak için InGaN teknolojisini kullanan bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Kompakt bir 1206 paketinde (yaklaşık 3.2mm x 1.6mm x 1.1mm) bulunan bu bileşen, alan ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu yüksek yoğunluklu PCB uygulamaları için tasarlanmıştır. Sarı difüz reçine lensi, geniş ve düzgün bir görüş açısı sağlar. Ürün, kurşunsuz, RoHS uyumlu, REACH uyumlu ve halojensiz (Br <900 ppm, Cl <900 ppm, Br+Cl <1500 ppm) olarak modern çevre düzenlemelerine tamamen uygundur. 7 inçlik makaralara sarılı 8mm bant üzerinde tedarik edilir ve bu da otomatik pick-and-place montaj hatları ve standart kızılötesi veya buhar fazı reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olmasını sağlar.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Ters Gerilim (V_R): 5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F): 10 mA. Güvenilir çalışma için maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akım (I_FP): 40 mA. Bu yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip palslı koşullar altında izin verilir.
• Güç Dağılımı (P_d): 40 mW. Paketin Ta=25°C'de dağıtabileceği maksimum güç.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM): 150 V. Statik elektriğe karşı orta derecede hassasiyeti gösterir; uygun ESD işleme önlemleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40°C ila +85°C. Cihazın normal işlevi için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol): Reflow lehimleme tepe sıcaklığı 10 saniye için 260°C'yi aşmamalıdır. El lehimleme havya ucu sıcaklığı 3 saniye için 350°C'yi aşmamalıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve I_F=5mA standart test koşulunda ölçülür.

• Işık Şiddeti (I_v): Minimum 90.0 mcd'den maksimum 180.0 mcd'ye kadar değişir. Tipik değer bu aralıkta yer alır ve bu aralık daha sonra belirli sınıflara (Q2, R1, R2) ayrılır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 130 derece (tipik). Bu geniş açı, çeşitli bakış açılarından iyi görünürlük sağlar.
• İleri Gerilim (V_F): I_F=5mA'da 2.60 V ila 3.00 V arasında değişir. Bu parametre de sınıflandırılır (kodlar 28-31). Daha düşük bir V_Fgenellikle daha yüksek verimliliğe yol açar.
• Ters Akım (I_R): 5V ters gerilim uygulandığında maksimum 50 μA. Bu test yalnızca karakterizasyon içindir; LED ters çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Üretim partilerinde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Cihazlar, I_F=5mA'da ölçülen ışık şiddetlerine göre üç sınıfa (Q2, R1, R2) ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için uygun parlaklık derecesini seçmelerine ve birden fazla LED içeren panellerde görsel tutarlılık sağlamalarına olanak tanır.

• Sınıf Q2: 90.0 mcd (Min) ila 112.0 mcd (Maks)
• Sınıf R1: 112.0 mcd (Min) ila 140.0 mcd (Maks)
• Sınıf R2: 140.0 mcd (Min) ila 180.0 mcd (Maks)

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca ileri gerilim düşüşüne göre dört gruba (28, 29, 30, 31) ayrılır. Seri bağlı bir dizide aynı V_Fsınıfındaki LED'lerin kullanılması, düzgün akım dağılımı ve parlaklık elde edilmesine yardımcı olur.

• Sınıf 28: 2.60 V (Min) ila 2.70 V (Maks)
• Sınıf 29: 2.70 V (Min) ila 2.80 V (Maks)
• Sınıf 30: 2.80 V (Min) ila 2.90 V (Maks)
• Sınıf 31: 2.90 V (Min) ila 3.00 V (Maks)

3.3 Kromatiklik Koordinatı Sınıflandırması

Saf beyaz renk, CIE 1931 kromatiklik diyagramı üzerinde belirli bölgelerde, ±0.01 toleransla tanımlanır. Veri sayfası dört kromatiklik sınıfını (C1, C2, C3, C4) tanımlar; her biri kabul edilebilir x, y koordinatlarının dörtgen bir alanını belirtir. Bu sıkı kontrol, bireysel LED'ler arasında minimum renk varyasyonu sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan grafikler, LED'in değişen koşullar altındaki davranışı hakkında bilgi sunar.

• İleri Akım - Bağıl Işık Şiddeti: Işık çıkışının akımla arttığını, ancak derecelendirilmiş maksimumun çok üzerindeki çok yüksek akımlarda doyabileceğini veya bozulabileceğini gösterir.
• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi): Akım sınırlama devreleri tasarlamak için çok önemli olan üstel ilişkiyi gösterir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı: Jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışının nasıl azaldığını gösterir. Etkili termal yönetim, parlaklığı korumanın anahtarıdır.
• İleri Akım Derecelendirme Eğrisi: Aşırı ısınmayı önlemek için ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum ileri akımı belirtir.
• Radyasyon Diyagramı: Işık şiddetinin uzaysal dağılımını görselleştiren bir kutupsal çizim, 130 derecelik görüş açısını doğrular.
• Spektrum Dağılımı: Bağıl şiddeti dalga boyuna karşı çizen bir grafik, yayılan beyaz ışığın tepe dalga boyunu ve spektral genişliğini gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, standart bir 1206 SMD ayak izini takip eder. Ana boyutlar (mm cinsinden, belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm) gövde uzunluğu 3.2, genişlik 1.6 ve yükseklik 1.1'i içerir. Anot ve katot terminalleri paket üzerinde açıkça işaretlenmiştir. Doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen PCB pad tasarımı sağlanmıştır.

5.2 Polarite Tanımlama

LED'in katot tarafı tipik olarak, genellikle yeşil bir ton veya pakette bir çentik ile işaretlenir. Montaj sırasında doğru polariteye uyulmalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili önerilir: 150-200°C arasında 60-120 saniye ön ısıtma, ardından hızlı ısıtma. Sıvılaşma sıcaklığının (217°C) üzerinde geçirilen süre 60-150 saniye olmalı, tepe sıcaklığı maksimum 10 saniye için 260°C'yi aşmamalıdır. Maksimum ısıtma hızı 3°C/sn, maksimum soğutma hızı 6°C/sn'dir. Reflow işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.

6.2 Depolama ve Taşıma

LED'ler, nem hassas bariyer torbalarında nem alıcı ile paketlenmiştir. Torba, bileşenler kullanıma hazır olana kadar açılmamalıdır. Açıldıktan sonra kullanılmayan parçalar ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve 168 saat (7 gün) içinde kullanılmalıdır. Bu süre aşılırsa veya nem alıcı göstergesi renk değiştirirse, kullanımdan önce 60±5°C'de 24 saat boyunca kurutma işlemi gereklidir.

6.3 Devre Tasarım Notu

Kritik:LED ile seri olarak her zaman harici bir akım sınırlama direnci kullanılmalıdır. İleri gerilimin negatif bir sıcaklık katsayısı vardır, yani bir direnç tarafından uygun şekilde sınırlanmazsa, gerilimdeki küçük bir artış, akımda büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir artışa neden olabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Ürün, neme dayanıklı paketleme ile tedarik edilir. Bileşenler, standart 8mm genişlik için belirtilen boyutlarda kabartmalı taşıyıcı bantlara yerleştirilir. Bant, 7 inç çapında bir makaraya sarılır ve her makarada 3000 adet bulunur. Makara ve torba etiketleri şu temel bilgileri içerir: Müşteri Parça Numarası (CPN), Ürün Numarası (P/N), Miktar (QTY), Işık Şiddeti Sınıfı (CAT), Kromatiklik Sınıfı (HUE), İleri Gerilim Sınıfı (REF) ve Parti Numarası (LOT No).

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma: Geniş görüş açısı ve düzgün ışığı sayesinde gösterge paneli göstergeleri, anahtar aydınlatması ve sembol arka aydınlatması için idealdir.
• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefon ve faks makineleri gibi cihazlarda durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• LCD Düz Arka Aydınlatma: Küçük LCD paneller için kenardan aydınlatmalı arka aydınlatma sağlamak üzere diziler halinde kullanılabilir.
• Genel Amaçlı Gösterge: Kompakt, güvenilir ve parlak beyaz bir durum göstergesi gerektiren herhangi bir uygulama.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücü: Her zaman önerilen 10mA sürekli akımda veya altında çalıştırın. Besleme gerilimi ve LED'in ileri gerilimine (muhafazakar bir tasarım için sınıftaki maksimum V_Fkullanılarak) dayalı hesaplanan bir seri direnç kullanın.
• Termal Yönetim: Paket küçük olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek görev döngülerinde çalışıyorsanız, jonksiyon sıcaklığını yönetmek ve ışık çıkışını ve ömrünü korumak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• ESD KorumasıLED, kullanıcının erişebileceği bir alandaysa ve 150V HBM derecesi göz önüne alındığında, giriş hatlarında temel ESD koruması uygulayın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Daha büyük lead-frame tipi LED'lere kıyasla, 19-217 SMD LED önemli avantajlar sunar: daha yüksek paketleme yoğunluğu ve miniaturizasyon sağlayan çok daha küçük bir ayak izi, azaltılmış ağırlık ve tam otomatik montaj süreçleriyle uyumluluk (bu da üretim maliyetini düşürür). Saf beyaz rengi (InGaN ile), iyi tanımlanmış sınıflandırma yapısı ve en son çevre standartlarına (Halojensiz, REACH) uyumu, tutarlı görsel performans gerektiren modern, çevre bilincine sahip elektronik tasarımlar için uygun bir seçim haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Neden bir akım sınırlama direnci zorunludur?

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. I-V karakteristikleri çok diktir; ileri gerilimdeki küçük bir değişiklik, akımda büyük bir değişikliğe neden olur. Akımı ayarlamak için bir seri direnç olmadan, termal kaçak meydana gelebilir ve bu da anında arızaya veya ömrün kısalmasına yol açar.

10.2 Bu LED'i sürekli aydınlatma için kullanabilir miyim?

Evet, 10mA'ya kadar sürekli çalışma için tasarlanmıştır. Zamanla parlaklığı korumak için ortam sıcaklığının ve PCB düzeninin uygun ısı dağılımına izin verdiğinden emin olun.

10.3 Parça numarasındaki sınıf kodları (ör. /CQ2R2TY) ne anlama gelir?

Bu kodlar, belirli bir sipariş için garanti edilen performans sınıflarını belirtir. Işık şiddeti aralığını (ör. R2), ileri gerilim aralığını ve kromatiklik koordinatlarını tanımlar ve sıkı bir şekilde gruplanmış özelliklere sahip LED'ler almanızı sağlar.

10.4 Veri sayfasındaki CIE kromatiklik diyagramını nasıl yorumlarım?

Diyagram, insan renk algısının gamutunu gösterir. Üzerine çizilen küçük dörtgen kutular, bu "saf beyaz" LED için kabul edilebilir renk varyasyonunu (C1-C4 sınıfları) temsil eder. Üretilen tüm birimler bu tanımlı bölgelerden birine düşecektir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:5V rayından beslenen 10 beyaz LED durum göstergesine sahip bir kontrol paneli tasarımı.
Adım 1 - Akım Seçimi:İyi parlaklık ve uzun ömür için 5mA (test koşulu) bir sürücü akımı seçin.
Adım 2 - Direnç Hesaplaması:Muhafazakar bir tasarım için Sınıf 31'den maksimum V_Fkullanarak: R = (V_besleme- V_F) / I_F= (5V - 3.0V) / 0.005A = 400 Ω. Standart 390 Ω veya 430 Ω direnç uygun olacaktır.
Adım 3 - Güç Derecesi:Direnç güç dağılımı: P = I²* R = (0.005)²* 400 = 0.01W. Standart 1/10W (0.1W) direnç fazlasıyla yeterlidir.
Adım 4 - Yerleşim:LED'leri tutarlı yönlendirme ile yerleştirin. Alan izin veriyorsa, ısı dağılımına yardımcı olmak için toprak katmanına bağlı küçük termal rahatlatma padleri ekleyin.

12. Çalışma Prensibi

Bu LED, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisine dayanır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. InGaN katmanlarının özel bileşimi, paket içindeki sarı fosforun (mavi LED çip tarafından uyarılan) ışık dönüşümü ile birleştiğinde "saf beyaz" ışık algısına yol açan fotonlar üretmek üzere tasarlanmıştır. Geniş görüş açısı, ışığı dağıtan difüz sarı reçine lens ile elde edilir.

13. Teknoloji Trendleri

1206 paketi gibi SMD LED'ler için pazar, daha yüksek verimlilik (watt başına daha fazla lümen), beyaz LED'ler için geliştirilmiş renksel geriverim indeksi (CRI) ve daha da küçük paket boyutlarına (ör. 0805, 0603) doğru evrimini sürdürmektedir. Ayrıca, daha geniş bir çevre koşulları yelpazesinde daha yüksek güvenilirlik ve daha uzun çalışma ömrüne yönelik güçlü bir endüstri itkisi vardır. LED paketinin içinde onboard akım regülasyonu veya koruma özelliklerinin entegrasyonu, basitleştirilmiş sürücü tasarımı için gelişmekte olan bir trenddir.