SMD Üstten Görünümlü LED 67-21 Serisi Veri Sayfası - P-LCC-2 Paketi - 2.7-4.3V - 25mA - Parlak Yeşil - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

67-21 serisi, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, üstten görünümlü bir SMD (Surface Mount Device) LED ailesidir. 67-21/GHC-BV1/2T olarak tanımlanan bu spesifik varyant, parlak yeşil bir renk yayar. Cihaz, renksiz şeffaf reçine kapsüllemeye sahip bir P-LCC-2 (Plastic Leaded Chip Carrier) paketinde bulunur. Paket içine entegre edilmiş bir iç yansıtıcı, anahtar bir tasarım özelliğidir; bu, ışık bağlantısını optimize eder ve geniş 120 derecelik bir görüş açısı sağlar. Bu özellik, LED'i verimli ışık iletiminin kritik olduğu ışık kılavuzları ile kullanım için özellikle uygun kılar. Cihaz, düşük akımla çalışacak şekilde tasarlanmıştır ve bu da onu taşınabilir elektronik ekipmanlar gibi güç hassasiyeti olan uygulamalar için ideal bir seçim haline getirir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Paket: Standard P-LCC-2 yüzey montaj paketi.
• Optik: Saf renk çıktısı için renksiz şeffaf reçine ile optik gösterge olarak tasarlanmıştır.
• Görüş Açısı: Olağanüstü geniş 120 derecelik görüş açısı.
• Performans: Yüksek performanslı ışık çıkışı.
• Montaj: IR yeniden akış lehimleme işlemleriyle uyumludur.
• Güvenilirlik: Ön koşullandırma, nem hassasiyeti için JEDEC J-STD-020D Seviye 3 standartlarına dayanmaktadır.
• Uygunluk: The product is Pb-free (lead-free), compliant with the EU RoHS directive, EU REACH regulations, and is Halogen Free (Br<900ppm, Cl<900ppm, Br+Cl<1500ppm).

1.2 Hedef Uygulama Alanları

67-21 serisi LED'ler, geniş bir uygulama yelpazesi için uygun, çok yönlü bileşenlerdir:

• Otomotiv: Gösterge paneli aletleri ve anahtarları için arka aydınlatma.
• Telekomünikasyon: Telefon ve faks makinelerinde durum göstergeleri ve arka aydınlatma.
• Görüntüleme Teknolojisi: LCD paneller, anahtarlar ve semboller için düz arka aydınlatma.
• Işık Yönlendirme: Geniş görüş açısı ve optimize edilmiş ışık kuplajı sayesinde ışık kılavuzu uygulamaları için idealdir.
• Genel Kullanım: Güvenilir, parlak bir gösterge LED'i gerektiren herhangi bir uygulama.

2. Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, veri sayfasında tanımlanan temel elektriksel, optik ve termal parametrelerin ayrıntılı ve nesnel bir yorumunu sunar. Bu limitleri ve özellikleri anlamak, güvenilir devre tasarımı için esastır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya yakınında uzun süreli çalışma önerilmez.

• Ters Gerilim (V_R): 5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması, jonksiyon çökmesine neden olabilir.
• Sürekli İleri Yön Akımı (I_F): 25 mA. Sürekli olarak uygulanabilecek maksimum DC akım.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): 100 mA (1/10 görev döngüsünde, 1 kHz). Kısa darbe işlemi için uygundur ancak DC için değildir.
• Güç Dağılımı (P_d): 110 mW. Paketin dağıtabileceği maksimum güç, V_F * I_F.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr): -40 ila +85 °C. Normal çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg): -40 ila +90 °C.
• ESD (HBM): 150 V. Bu, cihazın elektrostatik deşarja karşı hassas olduğunu gösteren nispeten düşük bir ESD derecelendirmesidir. Uygun ESD kullanım prosedürleri zorunludur.
• Lehimleme Sıcaklığı: Reflow: Maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı. El lehimleme: Her terminal için maksimum 3 saniye 350°C.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bunlar, bir ileri akımda (I_F) 20 mA ve bir ortam sıcaklığı (T_a) 25°C. Normal çalışma koşulları altındaki ışık çıkışını ve elektriksel davranışı tanımlarlar.

• Işık Şiddeti (I_v): 715 mcd (Min), 1120 mcd (Max). Bu, insan gözü tarafından algılanan parlaklığın ölçüsüdür. Geniş aralık, cihazın sınıflandırıldığını gösterir (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 120 derece (Tipik). Işık şiddetinin tepe şiddetinin yarısı olduğu açı. Geniş görüş açısı iddiasını doğrular.
• Tepe Dalga Boyu (λ_p): 518 nm (Tipik). Spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): 523.5 nm (Min), 533.5 nm (Max). Bu dalga boyu algılanan renge (yeşil) karşılık gelir ve aynı zamanda sınıflandırılmıştır.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): 35 nm (Tipik). Maksimum gücün yarısındaki (FWHM) yayılan spektrumun genişliği.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): 20mA'de 2.7 V (Min), 4.3 V (Max). LED iletimdeyken üzerindeki gerilim düşümü. Bu aralık akım sınırlayıcı devre gerektirir.
• Ters Yönlü Akım (I_R): V=5V'de 50 µA (Max)._RCihaz ters kutuplandığında oluşan küçük sızıntı akımı.

Parametre Toleransları: Veri sayfası ek toleransları belirtir: Işık Şiddeti (±%11), Baskın Dalga Boyu (±1nm) ve İleri Yönlü Voltaj (±0.1V). Bunlar en kötü durum tasarım senaryolarında dikkate alınmalıdır.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlı renk ve parlaklık sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre gruplara ayrılır. 67-21 serisi, iki boyutlu bir gruplama sistemi kullanır.

3.1 Baskın Dalga Boyu (Renk) Binning

LED'ler, yeşil ışığın algılanan tonunu doğrudan etkileyen baskın dalga boylarına göre gruplandırılır. Gruplar B13'ten B17'ye kadar etiketlenmiştir.

• B13: 523.5 nm ila 525.5 nm
• B14: 525.5 nm'den 527.5 nm'ye
• B15: 527.5 nm'den 529.5 nm'ye
• B16: 529.5 nm'den 531.5 nm'ye
• B17: 531.5 nm ila 533.5 nm

Bu, tasarımcıların renk tutarlılığının kritik olduğu uygulamalar için çok spesifik bir yeşil tonuna sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti (Parlaklık) Binning

LED'ler ayrıca 20mA'deki ışık çıkışlarına göre sınıflandırılır. Gruplar V1 ve V2 olarak etiketlenir.

• V1: 715 mcd ila 900 mcd
• V2: 900 mcd ile 1120 mcd arası

Daha yüksek bir sınıf (V2) seçmek, daha parlak göstergeler sağlar. Düzgün panel parlaklığı gerektiren uygulamalarda, aynı ışık şiddeti sınıfından LED'ler kullanılmalıdır.

4. Mekanik ve Paket Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

LED, standart bir P-LCC-2 paketinde bulunur. Detaylı boyut çizimi, PCB (Baskılı Devre Kartı) lehim yüzeyi deseni tasarımı için gövde boyutu, bacak aralığı ve toplam yükseklik dahil olmak üzere kritik ölçüler sağlar. Doğru yerleştirme ve lehimleme için bu boyutlara uyulması gereklidir. Belirtilmemiş boyutlar için tipik tolerans ±0.1 mm'dir.

4.2 Polarite Tanımlama

İki uçlu bir cihaz olarak doğru polarite esastır. Veri sayfasındaki üstten görünüm şeması, katot tanımlayıcısını (genellikle paket üzerinde bir çentik, yeşil nokta veya başka bir işaret) gösterir. LED'i ters polarmada bağlamak ışık yaymasını engeller ve ters gerilim 5V'u aşarsa cihaza zarar verebilir.

5. Lehimleme ve Montaj Yönergeleri

Cihazın nem hassasiyet seviyesi (MSL 3) göz önüne alındığında, güvenilirlik için uygun taşıma ve lehimleme işlemleri çok önemlidir.

5.1 Depolama ve Taşıma

• Bileşenler, nem geçirmez torbalarda kurutucu ile birlikte sevk edilir.
• Torba yalnızca kullanımdan hemen önce açılmalıdır.
• The recommended environment after opening is <30°C and <60% Relative Humidity.
• Nem hassasiyeti göstergesi kartı aşırı nem gösteriyorsa, bileşenler kullanımdan önce 60°C ±5°C'de 24 saat boyunca tavlanmalıdır.
• Cihaz ESD'ye (150V HBM) karşı hassastır. Uygun ESD-güvenli çalışma istasyonları ve taşıma prosedürleri kullanın.

5.2 Reflow Lehimleme Profili

Veri sayfası, ayrıntılı bir kurşunsuz reflow lehimleme sıcaklık profilini sağlar:

• Ön Isıtma: 150-200°C arasında 60-120 saniye (ısıtma hızı ≤3°C/saniye).
• Sıvı Faz Üstü Süresi (217°C): 60-150 saniye.
• Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C, en fazla 10 saniye süreyle.
• Soğutma Hızı: 255°C üzerinde soğutma hızı 6°C/saniyeyi geçmemelidir.

Kritik Notlar:

• Reflow lehimleme işlemi, en fazla iki kez.
• LED üzerinde ısıtma ve soğutma sırasında mekanik stres oluşturmaktan kaçının.
• Lehimleme sonrasında PCB'yi bükmeyin.

5.3 El Lehimleme

El ile lehimleme gerekliyse:

• Use a soldering iron with a tip temperature <350°C.
• Her terminal için temas süresini ≤3 saniye ile sınırlayın.
• Gücü ≤25W olan bir havya kullanın.
• Aşırı ısınmayı önlemek için her terminali lehimleme arasında en az 2 saniyelik bir aralık bırakın.
• El lehimleme, termal hasar riskini daha fazla taşır.

5.4 Yeniden İşleme ve Onarım

LED lehimlendikten sonra onarım yapılması kesinlikle tavsiye edilmez. Kaçınılmazsa:

• Her iki terminali aynı anda ısıtmak için çift uçlu bir havya kullanılmalıdır, böylece lehim bağlantıları üzerindeki stres önlenir.
• LED'in özelliklerine yeniden işleme sırasında zarar verme potansiyeli önceden değerlendirilmelidir.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

6.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, otomatik seç-ve-yerleştir montajı için makaralara sarılmış kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir.

• Paketleme Miktarı: Makara başına 2000 adet.
• Taşıyıcı bant ceplerinin, makara göbeğinin ve genel makaranın ayrıntılı boyutları, montaj ekipmanları ile uyumluluğu sağlamak için verilmiştir.

6.2 Etiket Açıklaması

Makara etiketi, izlenebilirlik ve doğrulama için gerekli temel bilgileri içerir:

• CPN: Müşteri Ürün Numarası
• P/N: Üretici Ürün Numarası (örn., 67-21/GHC-BV1/2T)
• MİKTAR: Paketleme Miktarı
• KAT: Işık Şiddeti Sınıfı (örn., V1, V2)
• RENK TONU: Baskın Dalga Boyu Sınıfı (örn., B15)
• REF: İleri Yönlü Gerilim Sıralaması
• LOT No: İzlenebilirlik için Üretim Parti Numarası.

7. Uygulama Tasarımı Hususları

7.1 Devre Tasarımı

Akım Sınırlama Zorunludur: İleri voltaj (V_F) geniş bir aralığa sahiptir (2.7V-4.3V). Sadece basit bir seri direnç kullanılırsa, besleme voltajındaki küçük bir değişiklik, büyük ve potansiyel olarak yıkıcı bir akım değişikliğine neden olabilir. Kararlı çalışma ve uzun ömür için, sabit akım sürücüsü veya dikkatlice hesaplanmış bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak yaklaşık olarak hesaplanabilir: R = (V_supply - V_F) / Ben_F. Her zaman maksimum V kullanın_F Veri sayfasından en kötü durum tasarımı için, akımın 25mA'yi aşmadığından emin olun.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 110mW), eklem sıcaklığını sınırlar içinde tutmak uzun vadeli güvenilirlik ve kararlı ışık çıkışı için önemlidir. Yeterli PCB bakır alanı veya termal geçiş delikleri sağlayın, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akım yakınında çalışılıyorsa.

7.3 Light Pipes için Optik Tasarım

120 derecelik görüş açısı ve entegre iç yansıtıcı, bu LED'i ışık boruları için mükemmel bir kaynak yapar. Optimum verimlilik için:

• LED'i, ışık borusu giriş yüzeyine mümkün olduğunca yakın konumlandırın.
• LED'i, ışık borusunun merkezi altına hizalayın.
• LED'in yanlardan yayılan ışığını yakalamak ve kılavuza yönlendirmek için LED çevresinde yansıtıcı bir yüzey veya boşluk kullanmayı düşünün.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

67-21 serisi, SMD göstergeli LED'ler pazarında kendini birkaç temel özellikle öne çıkarır:

• Geniş Görüş Açısı vs. Standart LED'ler: Birçok standart SMD LED'in görüş açısı yaklaşık 60-80 derecedir. 67-21 serisinin 120 derecelik açısı, panel göstergeleri ve ışık kılavuzu uygulamaları için belirgin bir avantaj olan çok daha geniş bir görünürlük sağlar.
• Işık Boruları için Optimize Edilmiştir: Optimize edilmiş ışık kuplajı için özel olarak belirtilen bir "ara reflektör", onu genel LED'lerden ayıran ve yaygın bir uygulama zorluğunu hedefleyen bir tasarım özelliğidir.
• Kapsamlı Uygunluk: RoHS, REACH ve Halojensiz standartlara uygun olması, bu cihazı çok çeşitli küresel pazarlar ve çevre bilincine sahip tasarımlar için uygun hale getirir.
• Detaylı Binning: İki parametreli (dalga boyu ve yoğunluk) binning, tasarımcılara ürünlerindeki renk tutarlılığı ve parlaklık düzgünlüğü üzerinde yüksek düzeyde kontrol sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Akım sınırlayıcı direnç neden kesinlikle gereklidir?
C1: LED'ler akım kontrollü cihazlardır. V-I eğrileri üsseldir. Bir direnç olmadan, besleme voltajının LED'in V_F değerinin üzerine küçük bir artış göstermesi, kontrolsüz ve çok büyük bir akım artışına neden olur, bu da hızla 25mA mutlak maksimum değerini aşarak termal kaçak ve arızaya yol açar.

Q2: Bu LED'i 3.3V besleme gerilimi ile sürebilir miyim?
A2: Evet, ancak dikkatli bir tasarım gereklidir. Tipik V_F değeri ~3.5V (min ve max arasında) olduğundan, 3.3V besleme gerilimi LED'i ileri yönde doğru şekilde polarlamak için yetersiz kalabilir, özellikle V_F değeri aralığın üst ucunda (4.3V) olan birimler için. Beklenen maksimum V_F Seri direnç ile kararlı akım regülasyonu sağlamak için.

Q3: "MSL Level 3" üretim sürecim için ne anlama geliyor?
A3: Moisture Sensitivity Level 3 means the packaged device can be exposed to factory floor conditions (<30°C/60% RH) for up to 168 hours (7 days) after the sealed bag is opened before it requires baking. If not soldered within this timeframe, the absorbed moisture can vaporize during reflow soldering, causing internal delamination or "popcorning," which destroys the component.

Q4: Uygulamam için doğru bin'i (CAT ve HUE) nasıl seçerim?
A4: Birden fazla LED'in birlikte görülebildiği uygulamalarda (örneğin, bir durum ışık çubuğu), aynı rengi sağlamak için aynı HUE (dalga boyu) bin'ini seçin. Belirli parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için uygun CAT (yoğunluk) bin'ini seçin. Kritik uygulamalar için, gerekli kesin bin'leri belirtmek üzere tedarikçiye danışın.

10. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji Trendleri

10.1 Temel Çalışma Prensibi

Bu LED, InGaN (Indiyum Galyum Nitrür) çip malzemesine dayanan bir yarı iletken diyottur. Eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda salar. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın tepe dalga boyunu tanımlar—bu durumda, yeşil spektrumda (~518-533 nm). Renksiz şeffaf reçine kapsülleme, çipi korur ve bir lens görevi görerek ışık çıktısını şekillendirir ve geniş 120 derecelik görüş açısını sağlar.

10.2 Endüstri Eğilimleri

67-21 serisi gibi SMD gösterge LED'lerinin gelişimi, birkaç önemli endüstri trendini takip eder:

• Küçültme ve Standardizasyon: P-LCC-2 gibi standart paketlerin kullanımı, otomatik montaja olanak tanır ve kart üzerinde kapladığı alanı azaltır.
• Artan Verimlilik: Yarı iletken epitaksi ve çip tasarımındaki süregelen iyileştirmeler, aynı giriş akımı için daha yüksek ışık şiddeti (mcd) sağlayarak daha parlak göstergelere veya daha düşük güç tüketimine olanak tanır.
• Gelişmiş Güvenilirlik ve Uyumluluk: Bu veri sayfasında da görüldüğü üzere, kurşunsuz lehimleme, halojensiz malzemeler ve küresel çevre düzenlemelerine (RoHS, REACH) uyum konusunda güçlü bir eğilim bulunmaktadır.
• Uygulamaya Özel Optimizasyon: LED'ler artık genel bileşenler olmaktan ziyade, bu cihazdaki ışık kılavuzu verimliliği için ara yansıtıcı gibi belirli uygulamalar düşünülerek tasarlanmaktadır.

Sorumluluk Reddi ve Uygulama Kısıtlamaları: Bu ürün, genel gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmıştır. Arızanın kişisel yaralanmaya veya önemli maddi hasara yol açabileceği yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (askeri/uzay sistemleri, otomotiv güvenlik sistemleri [örneğin fren lambaları, hava yastığı göstergeleri] veya hayati önem taşıyan tıbbi ekipman gibi) tasarlanmamış veya bu uygulamalar için nitelendirilmemiştir. Bu tür uygulamalar için uygun niteliklere ve güvenilirlik verilerine sahip bileşenler seçilmelidir. Sağlanan özellikler ve tipik eğriler referans içindir; performans yalnızca belirtilen mutlak maksimum değerler ve çalışma koşulları dahilinde garanti edilir.