SMD LED 19-219/T7D-AV1W1E/3T Veri Sayfası - Boyut 1.6x0.8x0.77mm - Voltaj 2.75-3.65V - Güç 110mW - Saf Beyaz - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

19-219/T7D-AV1W1E/3T, minimal alan kaplamasıyla güvenilir gösterge aydınlatması veya arka aydınlatma gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış kompakt, yüzeye montaj bir LED'dir.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu LED bileşeni, geleneksel lead-frame tipi LED'lere kıyasla önemli avantajlar sunar. Temel faydası, son derece küçük boyutudur; bu, daha küçük baskılı devre kartlarının (PCB'ler) tasarımına, daha yüksek bileşen paketleme yoğunluğuna, depolama alanı ihtiyacının azalmasına ve nihayetinde daha kompakt son kullanıcı ekipmanlarının oluşturulmasına olanak tanır. SMD paketinin hafif yapısı, ağırlık ve alanın kritik kısıtlamalar olduğu minyatür ve taşınabilir uygulamalar için özellikle uygundur.

1.2 Hedef Pazarlar ve Uygulamalar

19-219 SMD LED, çok yönlüdür ve birkaç önemli uygulama alanında kullanım bulur:

• Telekomünikasyon Ekipmanları: Telefon ve faks makinelerinde durum göstergesi olarak ve tuş veya ekran aydınlatması için kullanılır.
• Görüntüleme Teknolojisi: Sıvı kristal ekranların (LCD) düz arka aydınlatması ve kontrol panellerindeki anahtarlar ile sembollerin aydınlatılması için idealdir.
• Genel Amaçlı Göstergeler: Küçük, parlak ve güvenilir bir gösterge ışığına ihtiyaç duyulan çok çeşitli tüketici ve endüstriyel elektronik cihazlar için uygundur.

2. Teknik Özelliklere Derinlemesine Bakış

Bu bölüm, doğru devre tasarımı ve güvenilirlik güvencesi için temel olan LED'in ana teknik parametrelerinin ayrıntılı ve nesnel bir analizini sunar.

2.1 Absolute Maximum Ratings

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu koşullar altında veya bu koşullarda çalışma garanti edilmez ve güvenilir performans için kaçınılmalıdır.

• Ters Gerilim (V_R): Ters yönde bu voltajın aşılması eklem bozulmasına neden olabilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F): 25 mA. Sürekli olarak uygulanabilen maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akım (I_FP): 100 mA. Bu, yalnızca 1 kHz'de %10 görev döngüsüne sahip darbe koşullarında izin verilir.
• Power Dissipation (P_d): 110 mW. Paketin ortam sıcaklığında (T) dağıtabileceği maksimum güç._a25°C.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) İnsan Vücudu Modeli (HBM): 1000 V. Orta düzeyde ESD hassasiyetini gösterir; uygun taşıma prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40 ila +85 °C. Cihazın belirtilen çalışma ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40 ila +90 °C.
• Lehimleme Sıcaklığı: Cihaz, 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 Özellikler

Bunlar, standart 25°C ortam sıcaklığında ölçülen tipik performans parametreleridir. Bir uygulamada LED'in davranışını tahmin etmek için çok önemlidirler.

• Işık Şiddeti (I_v): Standart test akımı olan 20 mA ile sürüldüğünde, minimum 715 mcd'den maksimum 1420 mcd'ye kadar değişir. Spesifik değer, bin kodu (V1, V2, W1) tarafından belirlenir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Geniş, tipik 130 derecelik görüş açısı, alan aydınlatması ve göstergeler için uygun geniş bir yayılım deseni sağlar.
• İleri Gerilim (V_F): 20 mA'de 2.75 V ile 3.65 V arasında değişir. Kesin aralık, ileri gerilim kutu kodu (5, 6, 7) ile belirtilir. Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritiktir.
• Ters Akım (I_R): 5 V ters öngerilim uygulandığında maksimum 50 µA.

Önemli Notlar: Veri sayfası, sınıflandırılmış değerler için ışık şiddetinde \u00b111% ve ileri voltajda \u00b10.05V tolerans belirtmektedir.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre "sınıflara" ayrılır. Bu, tasarımcıların parlaklık ve elektriksel özellikler için belirli gereksinimleri karşılayan parçaları seçmesine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Binning

LED'ler, 20 mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre üç sınıfa ayrılır:

• Bin V1: 715 mcd (Min) ila 900 mcd (Max)
• Bin V2: 900 mcd (Min) ila 1120 mcd (Max)
• Bin W1: 1120 mcd (Min) ila 1420 mcd (Max)

3.2 İleri Voltaj Binning

LED'ler ayrıca 20 mA'deki ileri voltaj düşüşlerine göre sınıflandırılır:

• Sınıf 5: 2.75 V (Min) ila 3.05 V (Max)
• Bin 6: 3.05 V (Min) ila 3.35 V (Max)
• Bin 7: 3.35 V (Min) ila 3.65 V (Max)

3.3 Kromatiklik Koordinatı Sınıflandırması

Renk tutarlılığı için, beyaz ışık çıktısı CIE 1931 diyagramındaki kromatiklik koordinatları ile tanımlanır. Veri sayfası, her biri renk grafiğinde dört (x, y) koordinat çifti ile tanımlanan bir dörtgen alan belirten altı bin (1'den 6'ya) tanımlar. Bu, yayılan beyaz ışığın kontrollü bir renk uzayı içinde kalmasını sağlar. Bu koordinatlar için tolerans \u00b10.01'dir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, LED'in performansının çalışma koşullarına göre nasıl değiştiğini gösteren tipik karakteristik eğriler içerir.

4.1 Spektrum Dağılımı

Bir grafik, bağıl ışık şiddetini dalga boyunun (\u03bb) bir fonksiyonu olarak göstermektedir. InGaN tabanlı ve sarı fosforlu bir beyaz LED için (Cihaz Seçim Kılavuzu'nda belirtildiği gibi), bu eğri tipik olarak LED çipinden gelen mavi bir tepe ve fosfordan gelen daha geniş bir sarı tepe noktası gösterecek ve bunlar birleşerek beyaz ışık üretecektir.

4.2 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

Bu temel eğri, LED'den geçen akım ile üzerindeki voltaj arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Akım sınırlayıcı bir cihazın (direnç veya sabit akım sürücüsü gibi) neden zorunlu olduğunu vurgular, çünkü diz noktasının ötesindeki küçük bir voltaj artışı, büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım artışına neden olur.

4.3 Işık Şiddeti - İleri Akım

Bu eğri, ışık çıkışının genellikle ileri akımla orantılı olduğunu göstermektedir, ancak verim düşüşü ve termal etkiler nedeniyle çok yüksek akımlarda ilişki doğrusal altı hale gelebilir.

4.4 Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı İlişkisi

Bu grafik, termal performansı anlamak için kritiktir. Ortam sıcaklığı (T_a) artar. Tasarımcılar, yüksek ortam sıcaklığına sahip uygulamalarda bu azaltmayı hesaba katmalıdır.

4.5 İleri Akım Derecelendirme Eğrisi

Bu eğri, ortam sıcaklığının bir fonksiyonu olarak izin verilen maksimum sürekli ileri akımı tanımlar. Sıcaklık yükseldikçe, cihazın güç dağıtım limitlerini aşmayı önlemek ve uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için maksimum güvenli akım azaltılmalıdır.

4.6 Radyasyon Diyagramı

Işık yoğunluğunun uzaysal dağılımını gösteren bir kutupsal grafik, 130 derecelik tipik görüş açısını doğrulamaktadır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

19-219 LED, kompakt bir SMD ayak izine sahiptir. Ana boyutlar (mm cinsinden) şunları içerir:

• Uzunluk: 1.6 ± 0.1
• Genişlik: 0.8 ± 0.1
• Yükseklik: 0.77 ± 0.1

Çizim, lens, bacaklar ve iç yapı için ayrıntılı ölçülerle üstten, yandan ve alttan görünümler sağlar.

5.2 Pad Tasarımı ve Polarite Tanımlama

Güvenilir lehimleme ve uygun termal yönetim sağlamak için önerilen bir lehim pedi düzeni sağlanmıştır. Katot pedi diyagramda açıkça belirtilmiştir (tipik olarak bir çentik, banttaki yeşil bir üçgen veya farklı bir ped şekli ile işaretlenir). Önerilen ped boyutları 0.8mm x 0.55mm'dir ancak spesifik PCB tasarım gereksinimlerine göre değiştirilebilecek bir referans olarak not edilmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

SMD bileşenlerinin güvenilirliği için uygun taşıma ve lehimleme hayati öneme sahiptir.

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Ayrıntılı bir kurşunsuz reflow sıcaklık profili belirtilmiştir:

• Ön Isıtma: 150–200°C arasında 60–120 saniye.
• Sıvı Hal Üstü Süresi (217°C): 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C, en fazla 10 saniye süreyle.
• Isıtma Hızı: Maksimum 6°C/saniye.
• Soğutma Hızı: Maksimum 3°C/saniye.

Kritik Not: Aynı cihaz üzerinde reflow lehimleme işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.

6.2 El Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 350°C'nin altında olmalı ve her terminal için temas süresi 3 saniyeyi geçmemelidir. 25W veya daha düşük güç derecesine sahip bir lehim havya kullanılması önerilir. Termal şoku önlemek için her terminal lehimlendikten sonra en az 2 saniyelik bir aralık bırakılmalıdır.

6.3 Depolama ve Nem Duyarlılığı

LED'ler, nem geçirmez bariyer torbalarda, kurutucu ile paketlenmiştir.

• Açmadan Önce: ≤ 30°C ve ≤ %90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayınız.
• Açtıktan Sonra (Kullanım Ömrü): \u2264 30\u00b0C ve \u2264 %60 RH koşullarında 1 yıl. Kullanılmayan parçalar nem geçirmez bir pakette yeniden mühürlenmelidir.
• Kurutma: Nem alıcı gösterge nem emilimini gösteriyorsa veya depolama süresi aşılmışsa, kullanımdan önce 60 \u00b1 5\u00b0C'de 24 saat kurutun.

6.4 Kritik Önlemler

• Aşırı Akım Koruması: Harici bir akım sınırlama direnci veya devresi kesinlikle zorunluLED'in üstel I-V karakteristiği, küçük bir voltaj değişikliğinin büyük bir akım değişikliğine neden olduğu anlamına gelir; bu da koruma olmadan anında yanmaya yol açar.
• Mekanik Gerilim: Lehimleme veya nihai montaj sırasında LED gövdesine stres uygulamaktan kaçının. Lehimleme sonrasında PCB'yi bükmeyin.
• Onarım: Lehimleme sonrası onarım kesinlikle tavsiye edilmez. Kaçınılmazsa, lehim bağlantılarına mekanik stres uygulanmasını önlemek için her iki terminali aynı anda ısıtmak üzere özel bir çift uçlu lehim havya kullanılmalıdır.
• ESD Önlemleri: Ürün, elektrostatik deşarja karşı hassastır. Üretim boyunca uygun ESD-güvenli işlem prosedürlerini kullanın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LED'ler, 7 inç çapında bir makaraya sarılı, endüstri standardı 8 mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant içinde tedarik edilir. Her makarada 3000 adet bulunur. Taşıyıcı bant cepleri ve makaranın detaylı boyutları sağlanmıştır.

7.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketinde, izlenebilirlik ve doğrulama için gerekli birkaç kod bulunur:

• CPN: Customer's Product Number
• P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 19-219/T7D-AV1W1E/3T)
• Miktar: Paketleme Miktarı
• CAT: Işık Şiddeti Sınıfı (örn., V1, W1)
• HUE: Chromaticity Coordinates & Dominant Wavelength Rank (e.g., Bin 1-6)
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sınıfı (örn., Bin 5-7)
• LOT No: İzlenebilirlik için Üretim Lot Numarası.

8. Uygulama Tasarımı Hususları

8.1 Devre Tasarımı

Bu LED'i entegre ederken en kritik adım, seri akım sınırlama direncinin hesaplanmasıdır. Direnç değeri (R_s) Ohm Kanunu kullanılarak yaklaşık olarak hesaplanabilir: R_s = (V_tedarik - V_F) / I_F. Maksimum V'yi kullanın_F seçilen kutudan (veya muhafazakâr bir tasarım için mutlak maksimum 3.65V) ve istenen sürücü akımından (sürekli 25 mA'yi aşmamalıdır). Direncin güç değerini de her zaman hesaplayın: P_R = (I_F)² * R_s.

8.2 Termal Yönetimi

LED küçük olmasına rağmen ısı üretir. En iyi ömür ve kararlı ışık çıkışı için:

• Yüksek ortam sıcaklıklarında ileri akım düşürme eğrisine uyun.
• PCB'nin, bir soğutucu görevi görmesi için termal pedlere (varsa) veya katot/anot izlerine bağlı yeterli bakır alana sahip olduğundan emin olun.
• LED'i diğer ısı üreten bileşenlerin yakınına yerleştirmekten kaçının.

8.3 Optik Entegrasyon

Geniş 130 derecelik görüş açısı, geniş ve eşit aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygundur. Daha odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir. Sarı difüze reçine, daha üniform bir görünüm elde etmeye yardımcı olur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

19-219 LED'i, öncelikle çok küçük form faktörü (1.6x0.8mm ayak izi) ve nispeten yüksek ışık şiddeti (1420 mcd'ye kadar) kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Daha büyük SMD LED'lerle (örn. 3528, 5050) karşılaştırıldığında, üstün alan tasarrufu sunar. Daha küçük çip LED'lerle karşılaştırıldığında, tanımlı paketi nedeniyle daha kolay işleme ve lehimleme sunabilir. RoHS, REACH ve Halojensiz standartlara uygunluğu, katı çevre düzenlemelerine sahip küresel pazarlar için uygun kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Akım sınırlama direnci neden kesinlikle gereklidir?

İleri yönlü voltaj (V_FLED'in VF değeri, bir pil gibi sabit bir değer değildir; bir toleransı vardır ve negatif sıcaklık katsayısına sahiptir (jonksiyon ısındıkça azalır). Bir LED'i, VF değerinden çok az yüksek bile olsa doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamak_F kontrolsüz bir şekilde akımın yükselmesine (termal kaçak) ve cihazın anında tahrip olmasına neden olur. Direnç, besleme voltajı ile akım arasında doğrusal, öngörülebilir bir ilişki sağlar.

10.2 Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?

Mümkün, ancak dikkatli bir tasarım gereklidir. V_F aralığı 2.75V ila 3.65V olduğundan, Bin 7'den (V_F 3.35-3.65V) bir LED, 3.3V'de hiç yanmayabilir veya çok sönük kalabilir. Bin 5'ten (V_F 2.75-3.05V) bir LED çalışacaktır, ancak voltaj marjı (3.3V - V_F) çok küçüktür, bu da akımın V değişimlerine karşı oldukça hassas olmasına neden olur._F ve besleme voltajı. Besleme voltajı V'ye yakın olduğunda kararlı performans için sabit akım sürücüsü şiddetle tavsiye edilir._F.

10.3 Bin kodları (örneğin, W1, 6) benim uygulamam için ne anlama geliyor?

Bin kodları, bir üretim partisi içinde tutarlılığı sağlar. Tasarımınız birden fazla LED arasında düzgün parlaklık gerektiriyorsa, aynı ışık şiddeti bininden LED'ler belirtmelisiniz (örneğin, hepsi W1). Devre tasarımınızda voltaj marjları dar ise, bir ileri voltaj bin belirtmek (örneğin, hepsi Bin 6) benzer elektriksel davranış sağlar. Renk kritik uygulamalar için, renklilik bin belirtmek esastır.

11. Tasarım ve Kullanım Örnek Çalışması

Senaryo: Kompakt bir IoT sensör modülü için bir durum göstergesi paneli tasarlama.

Modülün sınırlı PCB alanı vardır ve 5V USB bağlantısı ile çalışır. Üç durum LED'ine ihtiyaç duyar: Güç (sabit), Veri İletimi (yanıp sönen) ve Hata (yanıp sönen).

1. Bileşen Seçimi: 19-219 LED'i, küçük boyutu nedeniyle seçilmiştir; bu sayede üç LED'in tümü küçük PCB'nin kenarında yan yana sığabilmektedir.
2. Devre Tasarımı: Besleme 5V'dur. Standart 20mA sürme akımı hedeflenerek ve muhafazakâr bir tasarım için maksimum V_F 3.65V kullanıldığında: R_s = (5V - 3.65V) / 0.020A = 67.5\u03a9. En yakın standart %1 direnç değeri 68\u03a9'dır. Güç dağılımı: P = (0.020^2)*68 = 0.0272W, bu nedenle standart 1/10W (0.1W) direnç fazlasıyla yeterlidir.
3. PCB Düzeni: Önerilen lehim pedi düzeni kullanılmıştır. Işık sızıntısını önlemek için her LED çevresinde küçük bir yasaklı alan korunmuştur. Katot pedleri, hafif termal iyileştirme için toprak katmanına bağlanmıştır.
4. Yazılım Kontrolü: LED'ler bir mikrodenetleyicinin GPIO pinleri tarafından sürülür. Yanıp sönme işlevleri, uygun gecikmelerle firmware'de uygulanmıştır.
5. Sonuç: Güvenilir, parlak ve yer açısından verimli bir gösterge sistemi elde edilmiştir. Tüm LED'ler aynı ışık seviyesi grubundan (örn. V2) sipariş edilerek görsel tutarlılık garanti altına alınır.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

19-219 LED, SMD LED'ler için yaygın ve verimli bir yöntem kullanarak beyaz ışık üretir. Cihazın çekirdeği, elektrik akımı geçtiğinde spektrumun mavi bölgesinde ışık yayan (elektrolüminesans) İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yapımı bir yarı iletken çiptir. Bu mavi LED çipi, sarı ışık yayan bir fosfor malzemesiyle katkılanmış şeffaf bir epoksi reçine ile dolu bir paket içinde kapsüllenmiştir. Çipten gelen mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından emilir ve daha sonra onu sarı ışık olarak yeniden yayar. Emilmeden kalan mavi ışık, yayılan sarı ışıkla karışır ve insan gözü bu kombinasyonu beyaz ışık olarak algılar. Fosforun özgül oranları ve mavi çipin özellikleri, yayılan ışığın tam renk sıcaklığını (soğuk beyaz, saf beyaz, sıcak beyaz) ve kromatiklik koordinatlarını belirler.

13. Sektör Eğilimleri ve Gelişmeler

19-219 gibi SMD LED'lerin pazarı gelişmeye devam ediyor. Önemli eğilimler şunları içerir:

• Artan Verimlilik (Watt Başına Lümen): InGaN çip teknolojisi ve fosfor formülasyonlarındaki süregelen iyileştirmeler, daha yüksek ışık etkinliğine yol açarak aynı elektrik giriş gücü için daha parlak ışık çıktısı anlamına gelmektedir.
• Minyatürleştirme: Daha küçük nihai ürünler için olan talep, optik performansı korurken veya iyileştirirken daha küçük ayak izine ve daha düşük profile sahip LED'lerin geliştirilmesini teşvik etmektedir.
• Geliştirilmiş Renksel Geriverim ve Tutarlılık: Fosfor teknolojisindeki ilerlemeler ve daha sıkı gruplandırma süreçleri, daha yüksek Renksel Geriverim İndeksi (CRI) değerlerine ve parti parti daha tutarlı renklere sahip LED'lerin üretilmesini sağlamaktadır; bu, ekran arka aydınlatması ve mimari aydınlatma için kritik öneme sahiptir.
• Entegrasyon ve Akıllı Özellikler: Bu ayrık bir bileşen olsa da, genel endüstri eğilimi, sürücüler, denetleyiciler ve iletişim arayüzlerini (I2C gibi) tek bir paket içinde barındırabilen entegre LED modüllerine doğrudur.
• Sürdürülebilirlik Odaklı: Çevre düzenlemelerine uyum (RoHS, REACH, Halojensiz) artık standart bir gerekliliktir ve malzemelerin geri dönüştürülebilirliği ile fosforlarda nadir toprak elementlerinin kullanımının azaltılmasına yönelik odak giderek artmaktadır.