SMD LED 17-21/T1D-CP2R1TY/3T Teknik Veri Sayfası - Saf Beyaz - 2.6-3.0V - 40mW

1. Ürüne Genel Bakış

17-21 SMD LED, yüksek yoğunluklu elektronik montajlar için tasarlanmış kompakt, yüzey montajlı bir bileşendir. Temel avantajı, geleneksel bacaklı bileşenlere kıyasla çok daha az yer kaplamasıdır; bu da daha küçük baskılı devre kartı (PCB) tasarımlarına, artan bileşen yoğunluğuna ve sonuçta nihai ekipmanların küçültülmesine olanak tanır. Cihaz hafiftir ve bu özelliği, alan ve ağırlığın kritik kısıtlamalar olduğu uygulamalar için özellikle uygun kılar.

Bu LED, saf beyaz ışık yayan tek renkli bir tiptir ve sarı dağınık reçine ile imal edilmiştir. Kurşunsuz, RoHS uyumlu, AB REACH uyumlu ve Halojensiz (Brom <900 ppm, Klor <900 ppm ve Br+Cl < 1500 ppm) olmak üzere temel çevre ve güvenlik standartlarına uygundur. Ürün, endüstri standardı 8mm şerit üzerinde 7 inç çapında makaralarda tedarik edilir; bu da otomatik yerleştirme montaj ekipmanları ve standart kızılötesi veya buhar fazı reflow lehimleme işlemleri ile uyumluluğu garanti eder.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garantisi yoktur.

• Ters Gerilim (V_R): 5V. Kritik Not:Bu parametre sadece kızılötesi (IR) test koşulları için tanımlanmıştır. LED, ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmamıştır.
• İleri Akım (I_F):10 mA (sürekli).
• Tepe İleri Akım (I_FP):100 mA, sadece 1 kHz'de görev döngüsü 1/10 olan darbe koşullarında izin verilir.
• Güç Harcaması (P_d):40 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği maksimum izin verilen güçtür.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM):150V. Kullanım sırasında statik elektriğe karşı önlem almak esastır.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-40°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +90°C.
• Lehimleme Sıcaklığı (T_sol):Reflow lehimleme: 10 saniye için 260°C tepe. El lehimlemesi: Maksimum 3 saniye için 350°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, ortam sıcaklığı (T_a) 25°C'de ölçülür ve cihazın tipik performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_v):İleri akım (I_F) 5 mA'de minimum 57.0 mcd ila maksimum 140.0 mcd aralığındadır. Tipik görüş açısı (2θ_1/2) 150 derecedir.
• İleri Gerilim (V_F):I_F= 5 mA'de 2.6V ila 3.0V aralığındadır.
• Ters Akım (I_R):Ters gerilim (V_R) 5V uygulandığında maksimum 50 μA (sadece test koşulu).

Önemli Toleranslar:Işık şiddeti ±%11 toleransa, ileri gerilim ise sınıf merkez değerlerinden ±0.05V toleransa sahiptir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlı performans sağlamak için LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, I_F= 5 mA'de ölçülen ışık şiddetine göre dört sınıfa (P2, Q1, Q2, R1) ayrılır.

• P2:57.0 - 72.0 mcd
• Q1:72.0 - 90.0 mcd
• Q2:90.0 - 112.0 mcd
• R1:112.0 - 140.0 mcd

3.2 İleri Gerilim Sınıflandırması

LED'ler ayrıca I_F= 5 mA'deki ileri gerilimlerine göre dört koda (28, 29, 30, 31) ayrılır.

• 28:2.6 - 2.7V
• 29:2.7 - 2.8V
• 30:2.8 - 2.9V
• 31:2.9 - 3.0V

3.3 Renk Koordinatı Sınıflandırması

Renk tutarlılığı, CIE 1931 renk koordinatları (x, y) temel alınarak ±0.01 toleransla sınıflandırma ile kontrol edilir. Veri sayfası, yayılan beyaz ışığın sıkı kontrollü bir renk uzayı içinde kalmasını sağlamak için CIE diyagramında dört özel sınıf (1, 2, 3, 4) tanımlar; her biri bir dörtgen alan belirtir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, cihazın değişen koşullar altındaki davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler içerir. Bunlar devre tasarımı ve termal yönetim için çok önemlidir.

• İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi):Üstel ilişkiyi gösterir. Diz noktasını aşan küçük bir gerilim artışı, akımda büyük bir artışa neden olur; bu da akım sınırlayıcı devre ihtiyacını vurgular.
• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; tipik olarak, potansiyel doygunluk veya verim düşüşünden önce, çalışma aralığında neredeyse doğrusal bir şekilde artar.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Işık çıkışının negatif sıcaklık katsayısını gösterir. Kavşak sıcaklığı yükseldikçe ışık şiddeti azalır; bu, yüksek güvenilirlik veya yüksek sıcaklık uygulamaları için kritik bir husustur.
• İleri Akım Düşürme Eğrisi:Maksimum izin verilen sürekli ileri akımı, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak belirler. Sıcaklık arttıkça, güç harcaması limitleri içinde kalmak ve aşırı ısınmayı önlemek için maksimum akım azaltılmalıdır.
• Işınım Deseni:Işık şiddetinin açısal dağılımını gösteren bir kutupsal grafik, geniş 150 derecelik görüş açısını doğrular.
• Spektrum Dağılımı:Bağıl şiddeti dalga boyuna karşı çizen bir grafik, yayılan "saf beyaz" ışığın spektral içeriğini karakterize eder.

5. Mekanik & Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED'in kompakt bir SMD ayak izi vardır. Çizim, gövde uzunluğu, genişliği ve yüksekliği ile lehim pedi düzeni ve aralığı dahil temel boyutları belirtir. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi için paket üzerinde katot işareti açıkça belirtilmiştir. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1 mm'dir.

5.2 Makara, Şerit ve Neme Duyarlı Paketleme

Cihaz, neme dayanıklı bir paketleme formatında tedarik edilir. Temel unsurlar şunlardır:

• Taşıyıcı Şerit:Bileşenleri tutar. Yuva boyutu, adım ve şerit genişliği için boyutlar verilmiştir. Her makara 3000 adet içerir.
• Makara Boyutları:7 inç çapındaki makara için göbek çapı, flanş çapı ve genişlik dahil özellikler.
• Nem Bariyer Torbası (MBB):Makara, LED'leri hassas oldukları ortam neminden korumak için bir nem alıcı ve bir nem göstergesi kartı ile birlikte alüminyum bir nem geçirmez torbada mühürlenir.
• Etiket Açıklaması:Paketleme etiketi, Parça Numarası (P/N), miktar (QTY) ve Işık Şiddeti (CAT), Renk Tonu (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için özel sınıf kodlarını içerir.

6. Lehimleme & Montaj Kılavuzu

6.1 Kritik Önlemler

• Aşırı Akım Koruması:Harici bir akım sınırlayıcı dirençzorunludur. LED'in üstel I-V karakteristiği, küçük bir gerilim artışının yıkıcı bir akım dalgalanmasına yol açabileceği anlamına gelir.
• Depolama:Torba neme duyarlıdır (MSL). Kullanıma hazır olana kadar açmayın. Açıldıktan sonra, ≤30°C ve ≤%60 RH ortamında 168 saat (7 gün) içinde kullanın. Kullanılmayan parçalar yeniden mühürlenmelidir. Maruz kalma süresi aşılırsa veya nem alıcı nem gösteriyorsa, reflow öncesinde 60 ±5°C'de 24 saat pişirme gereklidir.
• Lehimleme:Kurşunsuz reflow profiline (260°C tepe) uyun. Reflow işlemi ikiden fazla kez yapılmamalıdır. Isıtma sırasında LED üzerinde mekanik stres uygulamaktan kaçının ve lehimlemeden sonra PCB'yi bükmeyin.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

17-21 SMD LED çok yönlüdür ve çeşitli düşük güçlü gösterge ve arka aydınlatma işlevleri için uygundur.

• Otomotiv İç Mekan:Gösterge paneli aletleri, anahtarlar ve kontrol panelleri için arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon Ekipmanları:Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve tuş takımı arka aydınlatması.
• Tüketici Elektroniği:Küçük LCD ekranlar için düz arka aydınlatma, anahtar aydınlatması ve sembol aydınlatması.
• Genel Amaçlı Gösterge:Kompakt, güvenilir ve parlak beyaz bir gösterge gerektiren herhangi bir uygulama.

7.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücü:Her zaman ≤10 mA sürekli akım için ayarlanmış bir seri direnç veya sabit akım sürücü kullanın. Direnç değerini besleme gerilimi (V_cc), LED'in ileri gerilim sınıfı (V_F) ve istenen akım (I_F) temelinde hesaplayın: R = (V_cc- V_F) / I_F.
• Termal Yönetim:Düşük güçlü olmasına rağmen, maksimum değerlere yakın çalışıyorsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında yeterli PCB bakırı veya termal rahatlama sağlayın. Düşürme eğrisine bakın.
• Optik Tasarım:Geniş 150 derecelik görüş açısı, iyi eksen dışı görünürlük sağlar. Odaklanmış ışık için ikincil bir optik (lens) gerekebilir.
• ESD Koruması:Cihaz elektrostatik deşarja duyarlı olduğundan, montaj sırasında standart ESD kullanım prosedürlerini uygulayın.

8. Teknik Karşılaştırma & Farklılaşma

17-21 LED, sınıfında belirgin avantajlar sunar:

• Boyut - Bacaklı Muadiller:Temel avantajı, delikli LED'lere (örn., 3mm veya 5mm LED'ler) kıyasla kart alanında büyük bir azalma sağlamasıdır; bu da modern, küçültülmüş tasarımlara olanak tanır.
• Uyumluluk:Otomatik SMT montaj hatları ile tam uyumluluk, manuel yerleştirmeye kıyasla üretim maliyetini düşürür ve güvenilirliği artırır.
• Çevresel Uyumluluk:Kurşunsuz, Halojensiz ve RoHS/REACH uyumlu olması, tüm eski veya genel LED bileşenleri için geçerli olmayabilecek katı küresel düzenleyici gereksinimleri karşılar.
• Sınıflandırma:Şiddet, gerilim ve renk tonu için detaylı sınıflandırma, birden fazla LED arasında tutarlılık gerektiren uygulamalarda daha sıkı renk ve parlaklık eşleştirmesine olanak tanır; bu, sınıflandırılmamış veya gevşek sınıflandırılmış parçalardan önemli bir farklılaştırıcıdır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mantık kaynağından sürebilir miyim?

C: Hayır. Seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Olmadan, ileri gerilim sadece ~2.8V'dur, bu nedenle 3.3V'u doğrudan bağlamak aşırı akıma neden olur ve LED'i anında yok edebilir.

S: Ters gerilim değeri neden sadece 5V ve "sadece IR testi için" ne anlama geliyor?

S: Bu LED, çoğu gibi, küçük bir ters kırılma gerilimine sahip bir diyottur. 5V değeri, kalite kontrol testi sırasında hasar görmeden dayanabileceği maksimum değerdir. Devrede ters öngerilim altında çalışmak üzeretasarlanmamıştır. Her zaman doğru polariteyi sağlayın.

S: Işık şiddeti sınıflarını (P2, Q1, vb.) nasıl yorumlamalıyım?

C: Bu kodlar, tasarımınız için garanti edilmiş minimum parlaklığa sahip LED'leri seçmenize olanak tanır. Örneğin, R1 sınıfını belirtmek, her LED'in 5mA'de 112 ila 140 mcd arasında olacağını garanti eder; bu da öngörülebilir performans sağlar.

S: Depolama talimatları katı görünüyor. 7 günlük raf ömrünü aşarsam ne olur?

C: SMD LED'ler havadan nem emebilir. Reflow lehimleme sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak iç katman ayrılmasına veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir; bu da paketi çatlatır ve cihazı yok eder. Pişirme işlemi bu nemi uzaklaştırır ve reflow için güvenli bir durumu geri yükler.

10. Pratik Tasarım Örneği

Senaryo:5V hattından beslenen 10 beyaz LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlama. Düzgün parlaklık önemlidir.

Tasarım Adımları:

1. Sınıf Seçimi:Görsel tutarlılığı sağlamak için aynı ışık şiddeti sınıfından (örn., Q2: 90-112 mcd) ve renk tonu sınıfından LED'ler seçin.
2. Akım Sınırlayıcı Direnç Hesaplama:Sınıftan en kötü durum V_Fdeğerini kullanın. Sınıf 30 (2.8-2.9V) için, muhafazakar bir tasarım için V_F(max)= 2.9V kullanın. Hedef I_F= 8 mA (10 mA maksimumun altında, marj için).
   
   R = (5V - 2.9V) / 0.008A = 262.5 Ω. En yakın standart değer olan 270 Ω'u seçin.
   
   Gerçek akımı yeniden hesaplayın: I_F= (5V - 2.8V) / 270 Ω ≈ 8.15 mA (V_F(min)kullanılarak). Bu güvenlidir ve sınıfın 5mA'lik test koşulu içindedir.
3. Yerleşim:LED'leri doğru polarite ile (katot işareti) PCB üzerine yerleştirin. PCB pedlerinin, boyut çizimindeki önerilen lehim pedi deseniyle eşleştiğinden emin olun; böylece "mezar taşı" efekti veya zayıf lehim bağlantılarından kaçınılır.
4. Montaj:Nem kullanım prosedürlerine uyun. Reflow fırınını, 260°C tepe değerine sahip önerilen kurşunsuz profile göre programlayın.
5. Sonuç:Kontrollü akım ve uygun termal/mekanik montaj ile güvenilir, düzgün parlaklıkta bir gösterge paneli.

11. Çalışma Prensibi

17-21 LED, bir yarı iletken çip temelinde katı hal ışık kaynağıdır. Çekirdek malzeme, mavi/morötesi spektrumda ışık yayabilen İndiyum Galyum Nitrür'dür (InGaN). Beyaz ışık üretmek için, çip sarı bir fosfor tabakası ile kaplanır (sarı dağınık reçine paketi içinde bulunur). Çip mavi ışık yaydığında, bir kısmı fosfor tarafından emilir ve sarı ışık olarak yeniden yayılır. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Bu teknoloji, fosfor dönüştürmeli beyaz LED olarak bilinir.

12. Teknoloji Trendleri

17-21 form faktörü, SMD LED gelişiminde olgun bir aşamayı temsil eder. Bu tür bileşenlerle ilgili mevcut endüstri trendleri şunları içerir:

• Artırılmış Verimlilik:InGaN çip teknolojisi ve fosfor formülasyonlarındaki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık etkinliğine (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı) yol açar; bu da daha düşük akım sürücüsüne veya aynı paketten daha parlak çıkışa olanak tanır.
• Renk Kalitesi:İlerlemeler, yüksek kaliteli ekran ve aydınlatma uygulamaları için Renksel Geriverim İndeksi'ni (CRI) iyileştirmeye ve daha hassas ve tutarlı renk noktalarına (daha küçük renk tonu sınıfları) ulaşmaya odaklanır.
• Küçültme:17-21 zaten küçük olmasına rağmen, giderek daha küçük tüketici elektroniği için sürüş, performansı koruyarak veya iyileştirerek daha da kompakt LED paketlerine (örn., 0402, 0201 metrik boyutlar) doğru itmeye devam eder.
• Entegrasyon:Devre tasarımını basitleştirmek ve kart alanından tasarruf etmek için birden fazla LED çipini, akım sınırlayıcı dirençleri veya hatta kontrol IC'lerini tek bir paket modülünde entegre etme eğilimi.