SMD5050N Kırmızı LED Veri Sayfası - Boyut 5.0x5.0x1.6mm - Gerilim 2.2V - Güç 0.234W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

SMD5050N serisi, güvenilir ve verimli kırmızı ışık yayılımı gerektiren uygulamalar için tasarlanmış, yüksek parlaklığa sahip bir yüzey montaj LED'dir. Bu belge, T5A003RA modelinin teknik özelliklerini, performans karakteristiklerini ve son kullanıcı uygulamalarında optimum performans ve uzun ömür sağlamak için doğru kullanım prosedürlerini detaylandırarak kapsamlı bir teknik genel bakış sunar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler (Ts=25°C)

Aşağıdaki parametreler LED'in çalışma sınırlarını tanımlar. Bu değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• İleri Yön Akımı (IF):90 mA (Sürekli)
• İleri Yön Darbe Akımı (IFP):120 mA (Darbe Genişliği ≤10ms, Görev Döngüsü ≤1/10)
• Güç Dağılımı (PD):234 mW
• Çalışma Sıcaklığı (Topr):-40°C ila +80°C
• Depolama Sıcaklığı (Tstg):-40°C ila +80°C
• Eklem Sıcaklığı (Tj):125°C
• Lehimleme Sıcaklığı (Tsld):200°C veya 230°C'de reflow lehimleme, maksimum 10 saniye.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler (Ts=25°C)

Bunlar, standart test koşullarında ölçülen tipik performans parametreleridir.

• İleri Yön Gerilimi (VF):2.2 V (Tipik), 2.6 V (Maksimum) IF=60mA'de
• Ters Gerilim (VR):5 V
• Baskın Dalga Boyu (λd):625 nm
• Ters Akım (IR):10 μA (Maksimum)
• Görüş Açısı (2θ1/2):120°

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

3.1 Işık Akısı Sınıflandırması (60mA'de)

LED'ler, uygulama parlaklığında tutarlılık sağlamak için ışık akısı çıkışlarına göre sınıflara ayrılır. Kırmızı ışık için mevcut sınıflar şunlardır:

• Kod A5:Min 2.0 lm, Tip 2.5 lm
• Kod A6:Min 2.5 lm, Tip 3.0 lm
• Kod A7:Min 3.0 lm, Tip 3.5 lm
• Kod A8:Min 3.5 lm, Tip 4.0 lm
• Kod A9:Min 4.0 lm, Tip 4.5 lm
• Kod B1:Min 4.5 lm, Tip 5.0 lm
• Kod B2:Min 5.0 lm, Tip 5.5 lm

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Kırmızı rengin kesin tonunu kontrol etmek için, LED'ler baskın dalga boylarına göre sınıflandırılır.

• Kod R1:620 nm ila 625 nm
• Kod R2:625 nm ila 630 nm

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, devre tasarımı ve termal yönetim için gerekli olan birkaç önemli performans grafiği içerir. Metinde belirli eğri veri noktaları sağlanmamış olsa da, analiz için aşağıdaki grafikler standarttır:

• İleri Yön Gerilimi - İleri Yön Akımı (IV Eğrisi):Bu grafik, LED üzerindeki gerilim ile içinden geçen akım arasındaki ilişkiyi gösterir. Uygun akım sınırlayıcı direnç seçimi veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için çok önemlidir.
• İleri Yön Akımı - Bağıl Işık Akısı:Bu eğri, ışık çıkışının artan sürücü akımı ile nasıl değiştiğini gösterir. Parlaklık ve verimlilik dengesi için optimum çalışma noktasının belirlenmesine yardımcı olur.
• Eklem Sıcaklığı - Bağıl Spektral Güç:Bu grafik, LED'in spektral çıkışının ve genel ışık şiddetinin eklem sıcaklığındaki değişikliklerle nasıl kayabileceğini göstererek termal yönetimin önemini vurgular.
• Spektral Güç Dağılımı:Bu eğri, her bir dalga boyunda yayılan ışığın şiddetini gösterir ve LED'in renk karakteristiklerini tanımlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

SMD5050N LED'in standart boyutları 5.0mm x 5.0mm'dir. Tam yükseklik ve boyutsal toleranslar mekanik çizimde belirtilmiştir (.X: ±0.10mm, .XX: ±0.05mm).

5.2 Önerilen Pad ve Şablon Tasarımı

Güvenilir lehimleme için, belirli bir pad düzeni ve şablon açıklık tasarımı önerilir. Sağlanan diyagramlar, reflow işlemi sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu, bileşen hizalamasını ve termal rahatlamayı sağlar. Bu ayak izlerine uyulması, üretim verimi ve uzun vadeli güvenilirlik için kritik öneme sahiptir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Nem Hassasiyeti ve Kurutma

SMD5050N paketi nem hassastır (IPC/JEDEC J-STD-020C'ye göre MSL sınıflandırması).

• Depolama:Açılmamış torbaları 30°C ve %85 RH altında saklayın. Açıldıktan sonra, tercihen kurutuculu kuru bir dolapta veya kapalı bir kapta, 30°C ve %60 RH altında saklayın.
• Kullanım Ömrü:Nem bariyerli torbayı açtıktan sonra 12 saat içinde kullanın.
• Kurutma:Bileşenler kullanım ömrünü aşan süre ortam koşullarına maruz kaldıysa veya kurutucu göstergesi yüksek nemi gösteriyorsa, kurutma gereklidir. 60°C'de 24 saat kurutun. 60°C'yi aşmayın. Kurutma işleminden sonra 1 saat içinde reflow yapılmalı veya parçalar kuru depoya geri konulmalıdır.

6.2 ESD (Elektrostatik Deşarj) Koruması

LED'ler, elektrostatik deşarjdan zarar görmeye yatkın yarı iletken cihazlardır.

• Kaynaklar:ESD, sürtünme, indüksiyon veya iletim yoluyla oluşturulabilir.
• Hasar:ESD, anında arızaya (ölü LED) veya parlaklıkta azalma, renk kayması (beyaz LED'lerde) ve ömrün kısalmasına yol açan gizli hasara neden olabilir.
• Önlemler:Tam bir ESD kontrol programı uygulayın: topraklanmış antistatik çalışma istasyonları, yer paspasları, bileklikler ve iyonizerler kullanın. Personel antistatik giysiler giymelidir. İletken veya dağıtıcı ambalaj malzemeleri kullanın.

7. Uygulama Tasarımı Dikkat Edilmesi Gerekenler

7.1 Devre Tasarımı

Uygun sürücü, LED performansı ve güvenilirliği için gereklidir.

• Sürücü Yöntemi:Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür için sabit bir akım kaynağı şiddetle tavsiye edilir. Seri dirençli bir gerilim kaynağı kullanıyorsanız, direnç değerinin LED'in maksimum ileri yön gerilimi ve istenen akıma göre hesaplandığından emin olun.
• Devre Konfigürasyonu:Paralel bir dizi için tek bir direnç kullanmaktansa, her bir LED seri dizisine daha iyi stabilite ve bireysel dizi koruması için bir akım sınırlayıcı direnç eklenmesi tavsiye edilir.
• Polarite:LED'i güç kaynağına bağlarken, ters polarite hasarını önlemek için anot/katot polaritesini her zaman doğrulayın ve buna uyun.

7.2 Kullanım Önlemleri

LED lensine çıplak elle veya metal penselerle doğrudan temas etmekten kaçının.

• El Teması:Deriden gelen yağlar ve tuzlar silikon lensi kirletebilir, optik bozulmaya ve ışık çıkışında azalmaya neden olabilir. Fiziksel basınç, tel bağlantılarını veya çipin kendisini hasara uğratabilir.
• Alet Teması:Metal penseler lensi çizebilir veya aşırı nokta basıncı uygulayabilir. Mümkün olduğunda vakumlu tutucu aletler veya özel, çizik yapmayan plastik penseler kullanın.

8. Model Numaralandırma Kuralı

Ürün adlandırma kuralı yapılandırılmış bir kodu takip eder:T□□ □□ □ □ □ – □□□ □□. Belgeden çözümlenen temel unsurlar şunlardır:

• Renk Kodu:R (Kırmızı), Y (Sarı), B (Mavi), G (Yeşil), U (Mor), A (Turuncu), I (Kızılötesi), L (Sıcak Beyaz <3700K), C (Nötr Beyaz 3700-5000K), W (Soğuk Beyaz >5000K), F (Tam Renk).
• Çip Sayısı:S (1 düşük güçlü çip), P (1 yüksek güçlü çip), 2 (2 çip), 3 (3 çip), vb.
• Optik Kod:00 (Lens yok), 01 (Lensli).
• Paket Kodu:5A (5050N), 32 (3528), 3B (3014), 3C (3030), 19 (Seramik 3535), 15 (Seramik 5050), 12 (Seramik 9292).
• Işık Akısı Kodu ve Renk Sıcaklığı Kodu:Belirli alfasayısal sınıflar tarafından tanımlanır (ör. A5, R1).

9. Tipik Uygulama Senaryoları

SMD5050N kırmızı LED, canlı kırmızı gösterge, tabela veya aydınlatma gerektiren geniş bir uygulama yelpazesi için uygundur, bunlar arasında:

• Gösterge ve ekranlar için arka aydınlatma.
• Mimari ve dekoratif aydınlatma.
• Otomotiv iç aydınlatması (kritik olmayan).
• Tüketici elektroniği durum göstergeleri.
• Perakende ve reklam tabelaları.

10. Güvenilirlik ve Kalite Güvencesi

Alıntıda belirli bir MTBF veya ömür L70/B50 verisi sağlanmamış olsa da, tanımlanan maksimum değerler (eklem sıcaklığı, akım) ve kullanım prosedürleri (MSL, ESD) güvenilir çalışmanın temelini oluşturur. Beklenen ürün ömrüne ulaşmak için belirtilen çalışma koşullarına ve montaj kılavuzlarına uyulması son derece önemlidir. Eklem sıcaklığını 125°C maksimum değerin oldukça altında tutmak için uygun termal yönetim, uzun vadeli lümen bakımı için özellikle kritiktir.

11. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

SMD5050N formatı, ışık çıkışı ve paket boyutu arasında bir denge sunar. 3528 veya 3014 gibi daha küçük paketlerle karşılaştırıldığında, 5050 tipik olarak birden fazla çip veya daha büyük tek bir çip barındırır, bu da daha yüksek ışık akısına olanak tanır. 120 derecelik görüş açısı, birçok genel aydınlatma ve tabela uygulaması için uygun geniş ve eşit bir aydınlatma deseni sağlar. Detaylı nem hassasiyeti ve ESD kullanım kılavuzlarının dahil edilmesi, güvenilirliğin anahtar olduğu modern, otomatik montaj süreçleri için tasarlanmış bir ürün olduğunu gösterir.

12. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

12.1 Önerilen çalışma akımı nedir?

Teknik parametreler 60mA'de test edilmiştir, bu yaygın bir çalışma noktasıdır. Mutlak maksimum sürekli akım 90mA'dir. Parlaklık, verimlilik ve ömür arasında optimum denge için, 60mA ile 80mA arasında çalışmak tipiktir, ancak her zaman ışık akısı - akım eğrisine başvurun ve uygun soğutma sağlayın.

12.2 Lehimlemeden önce neden kurutma gereklidir?

Plastik paket havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıktaki reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla genişleyerek iç katman ayrılmasına veya çatlamaya (\"patlamış mısır\" etkisi) neden olabilir, bu da anında veya gizli arızaya yol açar. Kurutma, bu emilmiş nemi uzaklaştırır.

12.3 Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V kaynakla sürebilir miyim?

Akım sınırlayıcı bir mekanizma olmadan hayır. Tipik ileri yön gerilimi 2.2V'dur. Doğrudan 3.3V kaynağa bağlamak aşırı akım akışına neden olur, bu da maksimum değeri aşabilir ve LED'i tahrip edebilir. Akımı istenen değere sınırlamak için ya sabit akım sürücüsü ya da seri bir direnç kullanmalısınız.

13. Tasarım İçi Vaka Çalışması

Senaryo:100mm x 50mm'lik bir alanda düzgün kırmızı aydınlatma gerektiren küçük bir bilgi ekranı için arka aydınlatma ünitesi tasarlanması.

Uygulama:Termal yönetim için bir metal çekirdekli PCB (MCPCB) üzerine SMD5050N LED'lerden oluşan bir dizi (ör. tutarlı parlaklık için B1 sınıfı) planlanmıştır. Her LED dizisine 70mA sağlamak için bir sabit akım sürücü seçilmiştir. LED'ler, önerilen devre tasarımına göre her birinin kendi seri direnci olduğu birkaç paralel dizi halinde düzenlenmiştir. PCB düzeni, önerilen pad ayak izini takip eder. Montajdan önce, MSL kılavuzlarına göre depolanan LED'ler, fabrika ortamındaki nem %60 RH'yi aştığı için kurutulur. Montaj sırasında, operatörler yerleştirme için ESD bileklikleri ve vakumlu kalemler kullanır. Reflow sonrası inceleme, uygun lehim bağlantısı oluşumunu ve görünür hasar olmadığını doğrular.

14. Çalışma Prensibi

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri yön gerilimi uygulandığında, n-tipi bölgedeki elektronlar p-tipi bölgedeki deliklerle yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme süreci, enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), LED çipinde kullanılan yarı iletken malzemelerin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. Bu kırmızı LED için, tipik olarak 620-630nm aralığında ışık üretmek için Alüminyum Galyum Arsenür (AlGaAs) veya benzeri bileşikler kullanılır.

15. Teknoloji Trendleri

LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek etkinlik (vat başına daha fazla lümen), gelişmiş renksel geriverim ve daha yüksek güç yoğunluklarında daha büyük güvenilirliğe doğru devam etmektedir. 5050 gibi paket tipleri için gelişmeler, daha sağlam ve termal iletken paket malzemelerinin kullanımını, beyaz LED'ler için gelişmiş fosfor sistemlerini ve optik kayıpları en aza indiren tasarımları içerir. Ayrıca, karartma ve renk kontrolü için akıllı sürücülerle entegrasyon daha yaygın hale gelmektedir. Veri sayfalarında detaylı kullanım prosedürlerine (MSL, ESD) verilen önem, endüstrinin otomatik, yüksek hacimli üretim ortamlarında yüksek verim ve güvenilirlik elde etmeye odaklandığını yansıtır.