67-21 Serisi Üstten Görünümlü LED Teknik Veri Sayfası - 2.0x1.25x1.1mm Paket - İleri Gerilim 1.75-2.35V - Parlak Turuncu Renk - Türkçe

1. Ürün Genel Bakışı

67-21 serisi, gösterge ve arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış bir yüzeye montaj (SMD) Üstten Görünümlü LED ailesini temsil eder. Bu spesifik varyant, bir AlGaInP çipinden yayılan parlak turuncu bir renk özelliğine sahiptir. Cihaz, geniş görüş açısı özelliklerine katkıda bulunan beyaz gövde ve renksiz şeffaf pencereye sahip kompakt bir P-LCC-2 paketinde yer alır. Paket içindeki entegre iç yansıtıcı, ışık bağlama verimliliğini optimize eden temel bir tasarım özelliğidir. Bu, LED'i özellikle modern elektronik cihaz tasarımında yaygın bir gereklilik olan ışık kılavuzları ile kullanıma uygun hale getirir. Düşük ileri akım gereksinimi, pil ile çalışan veya güce duyarlı taşınabilir ekipmanlar için cazibesini daha da artırır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED serisinin birincil avantajları arasında otomatik montaj süreçlerine uygunluğu, yaygın lehimleme teknikleri (buhar fazlı, kızılötesi reflow ve dalga lehimleme) ile uyumluluğu ve yüksek hacimli üretim için şerit ve makara üzerinde temin edilebilirliği yer alır. RoHS direktiflerine uygun kurşunsuz bir üründür. Hedef pazarlar çeşitlidir; otomotiv iç mekanları (örneğin, gösterge paneli ve anahtar arka aydınlatması), telekomünikasyon ekipmanları (örneğin, telefon ve faks makinelerindeki göstergeler), genel anahtar ve sembol aydınlatması, LCD'ler için düz arka aydınlatma ve güvenilir, tutarlı ışık çıkışının gerekli olduğu genel amaçlı gösterge uygulamalarını kapsar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

LED'in performansı, standart koşullar altında (Ta=25°C) ölçülen kapsamlı bir elektriksel, optik ve termal parametre seti ile tanımlanır.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Sürekli çalışma için tasarlanmamıştır. Temel limitler arasında 12V ters gerilim (V_R), 25mA sürekli ileri akım (I_F) ve darbe koşulları altında (1kHz'de %10 görev döngüsü) 60mA tepe ileri akımı (I_FP) yer alır. Maksimum güç dağılımı (P_d) 60mW'dır. Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışma için derecelendirilmiştir ve 2000V (İnsan Vücut Modeli) elektrostatik deşarja (ESD) dayanabilir. Lehimleme sıcaklık profilleri kritiktir: 260°C'de maksimum 10 saniye reflow lehimleme veya 350°C'de maksimum 3 saniye el lehimlemesi.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

20mA'lık standart test akımı altında, cihaz tipik performans sergiler. Işık şiddeti (I_V) minimum 90 mcd'den maksimum 225 mcd'ye kadar değişir. Şiddetin tepe değerinin yarısına düştüğü açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ_1/2), tipik olarak 120 derecedir ve geniş açılı yayılımını doğrular. Algılanan rengi tanımlayan baskın dalga boyu (λ_d), bu parlak turuncu varyant için 600.5 nm ile 612.5 nm arasında belirtilmiştir ve tipik tepe dalga boyu (λ_p) yaklaşık 611 nm civarındadır. Spektral bant genişliği (Δλ) yaklaşık 15 nm'dir. 20mA'de ileri gerilim (V_F) 1.75V ile 2.35V arasında değişirken, 12V'da ters akım (I_R) maksimum 10 μA'dır.

3. Bin Kodlama Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler temel parametrelere göre bin'lere ayrılır.

3.1 Baskın Dalga Boyu Bin Kodlaması

Baskın dalga boyu dört gruba ayrılır (Bin Kodları D8, D9, D10, D11). Her bir bin, D8 (600.5-603.5nm) ile D11 (609.5-612.5nm) arasında 3nm'lik bir aralığı kapsar. ±1nm'lik bir tolerans uygulanır.

3.2 Işık Şiddeti Bin Kodlaması

Işık şiddeti dört bine ayrılır: Q2 (90-112 mcd), R1 (112-140 mcd), R2 (140-180 mcd) ve S1 (180-225 mcd). Şiddet için ±%11'lik bir tolerans belirtilmiştir.

3.3 İleri Gerilim Bin Kodlaması

İleri gerilim üç bine ayrılır: 0 (1.75-1.95V), 1 (1.95-2.15V) ve 2 (2.15-2.35V), 0.1V tolerans ile.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, değişen koşullar altında cihaz davranışını gösteren çeşitli karakteristik eğriler sağlar.

4.1 Ortam Sıcaklığına Karşı Bağıl Işık Şiddeti

Eğri, ışık şiddetinin eklem sıcaklığına yüksek derecede bağlı olduğunu gösterir. Şiddet 25°C'de %100'e normalize edilmiştir. Ortam sıcaklığı arttıkça şiddet azalır. Tersine, daha düşük sıcaklıklarda şiddet artar. Bu termal söndürme etkisi, yarı iletken ışık kaynakları için tipiktir ve özellikle yüksek sıcaklık ortamlarında termal yönetim tasarımında dikkate alınmalıdır.

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

Bu grafik, akım ve gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi tasvir eder. İleri gerilim akımla birlikte artar. Tasarımcılar, cihazın elektriksel limitleri içinde kalırken istenen parlaklığı elde etmek için uygun akım sınırlayıcı dirençleri seçmek için bu eğriyi kullanır.

4.3 Spektrum Dağılımı

Spektral güç dağılım eğrisi, AlGaInP tabanlı turuncu LED'lerin karakteristiği olan 611 nm civarında merkezlenmiş tek bir tepe gösterir. Dar bant genişliği (yaklaşık 15nm FWHM) iyi bir renk saflığına işaret eder.

4.4 Radyasyon Deseni

Polar diyagram, ışığın uzaysal dağılımını gösterir. Desen kabaca Lambertian'dır ve geniş 120 derecelik görüş açısını doğrular. Bu düzgün yayılım profili, ışık kılavuzu ve geniş alan aydınlatma uygulamaları için faydalıdır.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED'in kompakt bir ayak izi vardır. Toplam paket boyutları uzunluk 2.0mm, genişlik 1.25mm ve yükseklik 1.1mm'dir. Lens (pencere) çapı 1.1mm'dir. Anot ve katot pedleri açıkça tanımlanmıştır ve PCB tasarımı için önerilen bir lehim ped deseni sağlanmıştır. Belirtilmemiş tüm toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Polarite Tanımlama

Katot, paketin bir köşesindeki bir çentik veya pah ile işaretlenmiştir. Montaj sırasında doğru polarite yönlendirmesi, uygun işlevi sağlamak için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

Cihaz standart SMT süreçleri ile uyumludur. Reflow lehimleme için 260°C'lik bir tepe sıcaklığı 10 saniyeden fazla aşılmamalıdır. Manuel lehimleme için, havya ucu sıcaklığı 350°C ile sınırlandırılmalı ve her bacak için maksimum 3 saniye temas süresi olmalıdır. Bu limitler, plastik paketin ve iç die ile tel bağlantılarının termal hasar görmesini önler.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler 8mm taşıyıcı şerit üzerinde, makara başına 2000 adet olarak tedarik edilir. Makara boyutları otomatik pick-and-place makineleri için standartlaştırılmıştır. Paketleme, nem geçirmez önlemler içerir: bileşenler, reflow sırasında "patlamış mısır" etkisine neden olabilecek nem emilimine karşı korumak için bir kurutucu ve nem göstergesi kartı ile birlikte alüminyum nem geçirmez bir torbada mühürlenir.

7.1 Etiket Açıklaması

Makara etiketi kritik bilgileri içerir: Parça Numarası (PN), Müşteri Parça Numarası (CPN), miktar (QTY), lot numarası (LOT NO) ve Işık Şiddeti (CAT), Baskın Dalga Boyu (HUE) ve İleri Gerilim (REF) için spesifik bin kodları. Bu, kesin izlenebilirlik sağlar ve üretimde doğru bileşen sınıfının kullanılmasını garanti eder.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Otomotiv İç Aydınlatma:Geniş bir sıcaklık aralığında (-40°C ila +85°C) güvenilirliği nedeniyle gösterge paneli ikonları, düğmeler ve anahtarların arka aydınlatması için idealdir.
• Tüketici Elektroniği:Yönlendiriciler, modemler, şarj cihazları ve ses ekipmanlarındaki durum göstergeleri için mükemmeldir. Geniş görüş açısı, çeşitli açılardan görünürlüğü garanti eder.
• Işık Kılavuzu Uygulamaları:İç yansıtıcıdan optimize edilmiş ışık bağlama, ışığı plastik ışık kılavuzlarından ön panellere veya ekranlara yönlendirmek için mükemmel bir seçim yapar.
• Endüstriyel Kontrol Panelleri:Net, parlak sinyallemenin gerekli olduğu makine durum göstergeleri için uygundur.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:İleri akımı sınırlamak için daima seri bir direnç kullanın. Direnç değerini besleme gerilimi (V_CC), LED'in ileri gerilimi (V_Fseçilen binden) ve istenen çalışma akımı (I_F, sürekli 25mA'yi aşmamalı) temelinde hesaplayın.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında veya yüksek akımlarda sürekli çalışma, ışık çıkışını azaltacak ve potansiyel olarak ömrü kısaltacaktır. Gerekirse yeterli PCB bakır alanı veya havalandırma sağlayın.
• ESD Koruması:2000V HBM için derecelendirilmiş olsa da, montaj ve taşıma sırasında standart ESD işleme önlemlerine uyulmalıdır.
• Optik Tasarım:Işık kılavuzu uygulamaları için, LED ile ışık kılavuzu girişi arasındaki mesafe ve hizalama, bağlama verimliliğini maksimize etmek için kritiktir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Daha basit LED paketleriyle karşılaştırıldığında, 67-21 serisi belirgin avantajlar sunar. İç yansıtıcılı P-LCC-2 paketi, temel çip LED'lerden daha üstün ışık çıkarma ve daha kontrollü bir radyasyon deseni sağlar. Geniş 120 derecelik görüş açısı, birçok yandan görünümlü veya dar açılı üstten görünümlü LED'den daha geniştir ve daha fazla tasarım esnekliği sunar. Tüm büyük lehimleme süreçleri ve şerit-makara paketleme ile uyumluluğu, özel işlem gerektiren cihazlara kıyasla onu üretim dostu bir seçim yapar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 5V besleme ile hangi direnç değerini kullanmalıyım?

Tüm koşullar altında yeterli akımı sağlamak için maksimum ileri gerilimi (V_{F_max}= 2.35V) kullanarak ve 20mA'lik güvenli bir çalışma akımını hedefleyerek hesaplama şudur: R = (V_CC- V_F) / I_F= (5V - 2.35V) / 0.020A = 132.5Ω. Standart bir 130Ω veya 150Ω direnç uygun olacaktır. Parlaklığı her zaman bileşenlerinizin gerçek V_Fbin'i ile doğrulayın.

10.2 Işık şiddeti neden yüksek sıcaklıkta azalır?

Bu, yarı iletken ışık yayılımının temel fiziğinden kaynaklanır. Eklem sıcaklığı yükseldikçe, radyatif olmayan yeniden birleşme süreçleri (ışık yerine ısı üreten) artar ve radyatif yeniden birleşme sürecinin verimliliği azalır. Termal söndürme olarak bilinen bu fenomen, tüm LED'lerin karakteristiğidir ve performans eğrilerinde belgelenmiştir.

10.3 Bu LED'i karartma için bir PWM sinyali ile sürebilir miyim?

Evet, darbe genişlik modülasyonu (PWM), LED'leri karartmak için etkili bir yöntemdir. LED'i insan gözü tarafından algılanamayacak kadar yüksek bir frekansta (tipik olarak >100Hz) açıp kapatmayı içerir. Algılanan parlaklık, görev döngüsü ile orantılıdır. Bu yöntem, parlaklık seviyeleri boyunca tutarlı renk kromatikliğini koruduğu için analog akım karartmaya tercih edilir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Taşınabilir Bir Cihaz için Durum Göstergesi Tasarımı

Bir tasarımcı, pil ile çalışan bir el aleti oluşturuyor. Parlak, belirsiz olmayan bir durum göstergesine (örneğin, "güç açık" veya "şarj oluyor") ihtiyaç vardır. 67-21 serisi, düşük akım gereksinimi (pil ömrünü uzatır), geniş görüş açısı (herhangi bir tutma açısından görünür) ve küçük ayak izi nedeniyle seçilmiştir. Tasarımcı, gücü daha da korumak için 15mA'lik bir sürücü akımı seçer (20mA test koşulunun altında) ve ortaya çıkan parlaklığı tahmin etmek için I-V ve şiddet eğrilerine başvurur. Ana PCB'ye monte edilen LED'den ışığı cihazın sağlam kılıfındaki küçük bir pencereye yönlendirmek için bir ışık kılavuzu tasarlanır. Yüksek kontrast ve net görünürlük için parlak turuncu renk seçilir. BOM, tüm üretilen birimlerde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için gerekli bin kodlarını (örneğin, HUE: D10, CAT: R1) belirtir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED'deki ışık yayılımı, bir yarı iletken malzemede elektrolüminesans prensibine dayanır. Aktif bölge, Alüminyum Galyum İndiyum Fosfit (AlGaInP)'den oluşur. P-n eklemine ileri bir gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleştiğinde, enerjiyi foton formunda serbest bırakırlar. AlGaInP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyuna (rengine) karşılık gelir—bu durumda, turuncu spektrumda (~611 nm). Renksiz şeffaf epoksi reçine paketi, ışık çıkışını şekillendiren ve çevresel koruma sağlayan bir lens görevi görür.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Gösterge LED'lerindeki trend, daha yüksek verimlilik, daha küçük paketler ve daha büyük entegrasyon yönünde devam etmektedir. 67-21 serisi gibi ayrık LED'ler esneklik için hayati önem taşırken, yerleşik sürücüler ve kontrolörlerle entegre LED modüllerinin kullanımı artmaktadır. Ayrıca, malzeme bilimindeki ilerlemeler, yüksek sıcaklıklarda daha iyi performansa sahip daha verimli turuncu ve kırmızı yayıcılara yol açabilir. Otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda güvenilir, uzun ömürlü göstergelere olan talep, bu seri gibi sağlam, iyi karakterize edilmiş bileşenlerin önemini sürdürmektedir. Otomatik montaj ve tedarik zinciri izlenebilirliğine vurgu (detaylı bin kodlama ve etiketlemede görüldüğü gibi), daha geniş üretim trendlerini yansıtır.