Üstten Görünümlü LED 67-21 Serisi Teknik Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - İleri Voltaj 1.75-2.35V - Parlak Kırmızı Renk - Türkçe Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

67-21 serisi, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış yüzey montajlı Üstten Görünümlü LED'lerden oluşan bir ailedir. Bu spesifik model, AlGaInP çip teknolojisi ile elde edilen parlak kırmızı ışık yayma rengine sahiptir. Cihaz, beyaz gövde ve renksiz şeffaf pencereye sahip kompakt bir P-LCC-2 paketinde yer alır ve bu da geniş görüş açısı karakteristiğine katkıda bulunur. Temel bir tasarım özelliği, paket içindeki entegre yansıtıcıdır; bu, ışık bağlama verimliliğini optimize eder. Bu özellik, LED'i özellikle ışık boruları ile kullanım için uygun kılar; burada kaynaktan görüntüleme noktasına verimli ışık iletimi kritik öneme sahiptir. Düşük akım gereksinimi, taşınabilir elektronik cihazlar ve otomotiv gösterge panelleri gibi güç hassasiyeti olan uygulamalardaki uygunluğunu daha da artırır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajları arasında 120 derecelik geniş görüş açısı, standart otomatik yerleştirme ve lehimleme süreçleriyle uyumluluk (buhar fazlı, kızılötesi reflow ve dalga lehimleme dahil) ve kurşunsuz, RoHS uyumlu yapısı yer alır. Cihaz, yüksek hacimli montaj için 8mm şerit ve makara üzerinde tedarik edilir. Birincil hedef pazarları otomotiv elektroniği (gösterge paneli ve anahtar arka aydınlatması), telekomünikasyon ekipmanları (telefon ve faks makinelerindeki göstergeler), genel anahtar ve sembol aydınlatması ve LCD'ler için düz arka aydınlatma kaynağıdır. Güvenilirlik, montaj kolaylığı ve optik performans kombinasyonu, onu genel amaçlı gösterge kullanımı için çok yönlü bir bileşen konumuna getirir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

LED'in performansı, 25°C ortam sıcaklığı (Ta) standart test koşullarında tanımlanır. Bu parametrelerin kapsamlı bir şekilde anlaşılması, doğru devre tasarımı ve performans tahmini için esastır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez. Temel mutlak maksimum değerler şunlardır: ters voltaj (V_R) 5V, sürekli ileri akım (I_F) 25mA ve 1/10 görev döngüsü ve 1kHz frekansta darbe işlemi için tepe ileri akım (I_FP) 100mA. Maksimum güç dağılımı (P_d) 100mW'dır. Cihaz -40°C ila +85°C sıcaklık aralığında çalışabilir ve -40°C ila +90°C arasında depolanabilir. Lehimleme sıcaklık profili kritiktir: reflow lehimleme için, maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı belirtilirken, el lehimlemesi için, ütü ucu sıcaklığı 3 saniye için 350°C'yi geçmemelidir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Fotometrik ve elektriksel özellikler için tipik çalışma noktası, 20mA ileri akımdadır. Işık şiddeti (I_v) tipik olarak 140mcd ila 360mcd aralığındadır ve bu daha spesifik sınıflara (R2, S1, S2, T1) ayrılır. Parlak kırmızı varyant için baskın dalga boyu (λ_d) 621nm ile 631nm arasındadır, tipik tepe dalga boyu (λ_p) yaklaşık 632nm civarındadır. Spektral bant genişliği (Δλ) yaklaşık 20nm'dir. Elektriksel olarak, 20mA'de ileri voltaj (V_F) 1.75V ila 2.35V aralığındadır ve ters akım (I_R), maksimum 5V ters voltajda 10μA'dan az olacak şekilde garanti edilir. Toleranslar, ışık şiddeti için ±%11, baskın dalga boyu için ±1nm ve ileri voltaj için ±0.1V olarak belirtilmiştir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretim uygulamalarında parlaklık ve renk tutarlılığını sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulama ihtiyaçları için uygun sınıfı seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Işık çıkışı dört sınıfa ayrılır: R2 (140-180 mcd), S1 (180-225 mcd), S2 (225-285 mcd) ve T1 (285-360 mcd). Tüm ölçümler I_F=20mA'de alınır. Daha yüksek bir sınıf (örneğin, T1) seçmek, daha parlak bir LED garanti eder; bu, yüksek görünürlük gerektiren uygulamalar veya yüksek zayıflamalı ışık boruları arkasında kullanıldığında gerekli olabilir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk (ton), baskın dalga boyunu sınıflandırarak kontrol edilir. Bu parlak kırmızı seri için, sınıflar 'F' kodu altında gruplandırılır ve alt sınıflar FF1 (621-626 nm) ve FF2 (626-631 nm) şeklindedir. Bir uygulama içindeki daha sıkı dalga boyu dağılımı, birden fazla gösterge arasında tek tip bir renk görünümü sağlar.

3.3 İleri Voltaj Sınıflandırması

İleri voltaj, 'B' kodu altında üç gruba ayrılır: B0 (1.75-1.95V), B1 (1.95-2.15V) ve B2 (2.15-2.35V). V_Fsınıfının bilinmesi, özellikle birden fazla LED'i seri olarak sürerken, akım dağılımını ve parlaklığı sağlamak için akım sınırlayıcı devre tasarımında kritik öneme sahiptir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan karakteristik eğriler, LED'in standart olmayan koşullar altındaki davranışı hakkında değerli bilgiler sunar.

4.1 Ortam Sıcaklığına Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Eğri, ışık şiddetinin bağlantı sıcaklığı ile ters orantılı olduğunu gösterir. Ortam sıcaklığı -40°C'den +110°C'ye yükseldikçe, bağıl çıkış azalır. Maksimum çalışma sıcaklığı olan +85°C'de, çıkış 25°C'dekinden önemli ölçüde daha düşüktür. Bu termal düşürme, yüksek ortam sıcaklıklarının beklendiği tasarımlarda hesaba katılmalıdır; bu, potansiyel olarak daha yüksek şiddetli bir sınıf seçimini veya aktif soğutmayı gerektirebilir.

4.2 İleri Akıma Karşı İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

I-V eğrisi, bir diyot için tipik olan doğrusal değildir. Önerilen 20mA çalışma noktasında, voltaj sınıflandırılmış aralık içinde kalır. Eğri, tasarımcıların farklı sürücü akımlarındaki voltaj düşüşünü tahmin etmelerine olanak tanır; bu, güç kaynağı tasarımı için esastır.

4.3 İleri Akıma Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Bu eğri, tipik çalışma aralığında ışık çıkışının yaklaşık olarak ileri akımla orantılı olduğunu gösterir. Ancak, LED'i mutlak maksimum değer olan 25mA'nin üzerinde sürmek yasaktır, çünkü aşırı ısı üretimi nedeniyle ömrü ve güvenilirliği azaltacaktır.

4.4 Işınım Deseni ve Spektrum Dağılımı

Işınım diyagramı, geniş 120 derecelik görüş açısını doğrular ve Lambert benzeri bir yayılım deseni gösterir. Spektral dağılım grafiği, 632nm civarında merkezlenmiş tek bir tepe gösterir; bu, AlGaInP kırmızı LED'lerin karakteristiğidir ve renk saflığını sağlayan tanımlı bir bant genişliğine sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

P-LCC-2 paketi yaklaşık 3.2mm uzunluk, 2.8mm genişlik ve 1.9mm yüksekliğe sahiptir (aksi belirtilmedikçe tolerans ±0.1mm). Teknik çizim, LED gövdesi, lens ve kritik lehim pedi ayak izi için detaylı ölçümler sağlar. Doğru ped tasarımı, güvenilir lehimleme ve reflow sırasında doğru hizalama için esastır. Polarite, paket üzerindeki katot işareti ile gösterilir. Önerilen PCB lehim pedi deseni, yeterli lehim fileto oluşumunu ve mekanik stabiliteyi sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

Cihaz, standart SMT montaj süreçleriyle tamamen uyumludur. Reflow lehimleme için, plastik paketi ve iç die bağlantısını hasardan korumak amacıyla, 10 saniye için 260°C'yi geçmeyen bir tepe sıcaklığı profili zorunludur. Standart bir ısınma ve soğuma hızı takip edilmelidir. El lehimlemesi için aşırı dikkat gösterilmelidir: uç sıcaklığı 350°C'nin altında olan topraklanmış bir ütü kullanın ve her ped için temas süresini 3 saniye ile sınırlayın. Montaj sırasında ve sonrasında lense mekanik stres uygulamaktan kaçının. Nem hassasiyeti, bileşenlerin kurutucu ile birlikte vakumlu alüminyum nem geçirmez torbalarda sevk edilmesiyle ele alınır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LED'ler 8mm taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir, standart yüklü miktar makara başına 2000 adettir. Makara boyutları, otomatik besleyicilerle uyumluluk için belirtilmiştir. Makara üzerindeki etiketleme, kritik bilgileri içerir: Parça Numarası (PN), Müşteri Parça Numarası (CPN), miktar (QTY), lot numarası (LOT NO) ve ışık şiddeti (CAT), baskın dalga boyu (HUE) ve ileri voltaj (REF) için spesifik sınıf kodları. Bu izlenebilirlik, kalite kontrolü ve tutarlı üretim için hayati öneme sahiptir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, tüketici elektroniğinde durum göstergeleri, membran anahtarlar ve panel yazıları için arka aydınlatma ve otomotiv gösterge panelleri veya endüstriyel kontrol panellerindeki ışık boruları için aydınlatma için idealdir. Geniş görüş açısı, göstergenin çeşitli açılardan görünür olması gereken uygulamalar için uygun kılar.

8.2 Tasarım Hususları

LED ile seri olarak her zaman bir akım sınırlayıcı direnç kullanın. Direnç değeri (R), R = (V_kaynak- V_F) / I_F formülü kullanılarak hesaplanabilir. En kötü durum koşullarında akımın 20mA'yi geçmemesini sağlamak için sınıftan veya veri sayfasından maksimum V_F değerini kullanın. Çoklu LED dizilerinde tek tip parlaklık için, sabit akım sürücüleri kullanmayı veya tutarlı V_F için LED'leri sınıflandırmayı düşünün. Işık boruları ile kullanırken, boru malzemesinin kırmızı ışık için yüksek geçirgenliğe sahip olduğundan emin olun ve optik kayıpları en aza indirmek için arayüzü tasarlayın.

9. Güvenilirlik ve Kalite Güvencesi

Ürün, %90 güven düzeyi ve %10 Lot Tolerans Yüzde Kusurlu (LTPD) ile kapsamlı bir güvenilirlik testleri paketine tabi tutulur. Test portföyü, reflow lehimleme direnci, sıcaklık döngüsü (-40°C ila +100°C), termal şok, yüksek ve düşük sıcaklık depolama, 20mA'de 1000 saat DC çalışma ömrü ve yüksek sıcaklık/yüksek nem (%85°C/%85 RH) testlerini içerir. Bu testler, LED'in zorlu otomotiv ve endüstriyel ortamlar için sağlamlığını doğrular ve uzun vadeli performans stabilitesini garanti eder.

10. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski delikli LED'lere kıyasla, bu SMD paketi önemli alan tasarrufu, otomatik üretim için daha iyi uygunluk ve manuel lehimlemeyi ortadan kaldırarak geliştirilmiş güvenilirlik sunar. SMD LED manzarası içinde, 67-21 serisi, ışık borusu bağlantısı için optimize edilmiş spesifik paket geometrisi ve birçok standart SMD LED'den daha geniş olan 120 derecelik geniş görüş açısı ile kendini farklılaştırır. Şiddet, renk ve voltaj için kesin sınıflandırmanın mevcudiyeti, yüksek tutarlılık gerektiren uygulamalar için bir avantaj sağlar.

11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i akım sınırlayıcı direnç olmadan sürebilir miyim?

C: Hayır. Bir LED akım kontrollü bir cihazdır. Doğrudan bir voltaj kaynağına bağlamak aşırı akım akışına neden olur ve anında tahrip eder. Her zaman seri bir direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın.

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe dalga boyu (λ_p), spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), LED'in algılanan rengiyle eşleşen tek renkli ışığın dalga boyudur. Renk spesifikasyonu için baskın dalga boyu daha alakalıdır.

S: Etiket üzerindeki sınıf kodlarını nasıl yorumlarım?

C: CAT kodu ışık şiddeti sınıfına (ör. S1), HUE kodu baskın dalga boyu sınıfına (ör. FF1) ve REF kodu ileri voltaj sınıfına (ör. B1) karşılık gelir. Bunlar, sipariş ettiğiniz spesifik performans karakteristiklerine sahip LED'leri aldığınızdan emin olur.

S: Isı emici gerekli mi?

C: 20mA veya altında normal çalışma için, tek bir LED için özel bir ısı emici tipik olarak gerekli değildir. Ancak, uygun PCB düzeni (termal rahatlama pedleri, bakır dökümler) yoluyla termal yönetim iyi bir uygulamadır, özellikle yüksek yoğunluklu diziler veya yüksek ortam sıcaklığı uygulamaları için.

12. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Gösterge Panel Gösterge Kümesi:Bir otomotiv gösterge panelinde, birden fazla 67-21 LED (kırmızı ve seriden diğer renklerde) tek bir PCB üzerine monte edilebilir. Her LED, ışığını belirli bir ikona (ör. motor kontrol, yağ basıncı) yönlendirmek için özel bir ışık borusu ile eşleştirilir. Geniş görüş açısı, ikonun hem sürücü hem de yolcu için eşit şekilde aydınlatılmasını sağlar. LED'ler, araç içi sıcaklık aralığında parlaklık tutarlılığını sağlamak için maksimum V_F değeri kullanılarak hesaplanan uygun seri dirençler aracılığıyla aracın 12V sistemi üzerinden sürülür.

Örnek 2: Endüstriyel Kontrol Paneli:Bir makine operatör paneli, makine durumlarını göstermek için (Çalışıyor - Yeşil, Arıza - Kırmızı, Beklemede - Sarı) oyulmuş akrilik panellerin arkasında bu LED'leri kullanır. LED'in beyaz paketi, PCB'den renk bulaşmasını en aza indirir. Tasarımcı, tüm göstergelerde tek tip parlaklığı garanti etmek için aynı şiddet ve voltaj sınıfından LED'ler seçer. SMD paketi, çok düz ve kompakt bir panel tasarımına olanak tanır.

13. Çalışma Prensibi

Bu LED, bir yarı iletken p-n bağlantısında elektrolüminesans prensibi ile çalışır. Çip malzemesi Alüminyum Galyum İndiyum Fosfür'dür (AlGaInP). Diyotun eşik değerini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, n-bölgesinden elektronlar ve p-bölgesinden delikler, aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. AlGaInP'de, bu yeniden birleşme, görünür spektrumun kırmızı kısmında (yaklaşık 630nm) foton (ışık) şeklinde enerji salar. AlGaInP katmanlarının spesifik bileşimi, yayılan ışığın kesin dalga boyunu belirler. Renksiz şeffaf epoksi lens, çipi kapsüller, çevreden korur ve yayılan ışığı istenen ışınım desenine şekillendirir.

14. Endüstri Trendleri ve Bağlam

Gösterge LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik (birim elektriksel girdi başına daha fazla ışık çıkışı), daha küçük paket boyutları ve geliştirilmiş güvenilirlik yönünde devam etmektedir. Ayrıca, tüketici ve otomotiv elektroniğinde estetik ve işlevsel nedenlerle daha sıkı renk ve parlaklık tutarlılığı (sınıflandırma) talebi artmaktadır. Bu 67-21 serisi yerleşik bir ürün olmasına rağmen, daha yeni LED teknolojileri daha yüksek etkinlik sunabilir. Ancak, kanıtlanmış bir paket, geniş kullanılabilirlik, ışık borulama için spesifik optik karakteristikler ve kapsamlı güvenilirlik verileri kombinasyonu, performans, maliyet ve kanıtlanmış güvenilirlik dengesinin gerektiği birçok tasarım uygulamasında sürekli geçerliliğini sağlar. Elektronikte küçültme ve daha yüksek entegrasyon için olan itici güç, aynı zamanda bu tür standartlaştırılmış, otomatikleştirilebilir SMD bileşenlerinin kullanımını destekler.