LTLMR4TCY2DA Camgöbeği LED Veri Sayfası - 505nm - 25° Görüş Açısı - 30mA - 105mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTLMR4TCY2DA, zorlu aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, yüksek parlaklıklı, camgöbeği ışık yayan bir yüzey montaj LED'dir. 505nm tepe dalga boyunda ışık üretmek için gelişmiş InGaN teknolojisini kullanır ve pürüzsüz bir radyasyon deseni sağlayan difüze bir paket içinde yer alır. Bu cihazın temel bir özelliği, ek ikincil optiklere ihtiyaç duymadan paket lens tasarımıyla elde edilen, tipik olarak 25 derece olan doğal dar görüş açısıdır. Bu, özellikle hassas ışık yönlendirme ve kontrol gerektiren uygulamalar için uygun kılar. Cihaz, kurşunsuz ve halojensiz malzemeler kullanılarak üretilmiştir, tamamen RoHS uyumludur ve Nem Duyarlılık Seviyesi 3 (MSL3) işleme için derecelendirilmiştir.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED'in başlıca avantajları, standart 20mA sürücü akımında 12.000 ila 27.000 mcd arasında değişen yüksek ışık şiddeti çıkışı ve yüksek verimlilik için düşük güç tüketimini içerir. Paket, gelişmiş epoksi teknolojisi sayesinde üstün nem direnci ve UV koruması sunar. Tasarımı, standart Yüzey Montaj Teknolojisi (SMT) montaj hatları ve endüstriyel reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur. Hedef uygulamalar, yüksek görünürlük ve kontrollü ışık dağılımının kritik olduğu, video mesaj tabelaları, trafik işaretleri ve çeşitli diğer mesaj ekran panoları gibi tabelacılık alanındadır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, LED'in standart test koşullarında (TA=25°C) çalışma limitleri ve performans özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Cihaz, kalıcı hasarı önlemek için bu limitlerin ötesinde çalıştırılmamalıdır. Maksimum sürekli DC ileri akım 30 mA'dır. Darbe çalışması için, belirli koşullar altında (görev döngüsü ≤1/10, darbe genişliği ≤10ms) 100 mA'lik bir tepe ileri akımına izin verilir. Maksimum güç dağılımı 105 mW'dır. İleri akım derecelendirmesi, 45°C ortam sıcaklığının üzerinde, santigrat derece başına 0,5 mA oranında doğrusal olarak düşer. Çalışma sıcaklığı aralığı -40°C ila +85°C arasındadır, depolama sıcaklığı aralığı ise +100°C'ye kadar uzanır. Cihaz, maksimum 10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığında reflow lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

IF=20mA test koşulunda, ışık şiddeti (Iv) tipik olarak 12.000 ila 27.000 milikandela (mcd) aralığındadır. Şiddetin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) tipik olarak 25 derecedir, minimum 20 derecedir. Tepe emisyon dalga boyu (λP) 505 nm'dir. Algılanan rengi tanımlayan baskın dalga boyu (λd) 498 nm ila 507 nm arasında değişir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) tipik olarak 28 nm'dir, bu da camgöbeği emisyonunun spektral saflığını gösterir. 20mA'de ileri voltaj (VF) minimum 2,7V ila maksimum 3,6V arasındadır. Ters akım (IR), 5V ters voltajda (VR) maksimum 10 μA ile sınırlıdır; cihazın ters öngerilim altında çalışması için tasarlanmadığını unutmayın.

3. Sınıflandırma Sistemi Özellikleri

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, temel parametrelere göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'deki ışık çıkışlarına göre üç şiddet sınıfına (Z, 1, 2) ayrılır. Z sınıfı 12.000 ila 16.000 mcd'yi, 1 sınıfı 16.000 ila 21.000 mcd'yi, 2 sınıfı ise 21.000 ila 27.000 mcd'yi kapsar. Test ve garanti sırasında her sınıf limitine ±%15 tolerans uygulanır.

3.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

Renk tutarlılığı için, baskın dalga boyu iki koda ayrılır: C1 (498 nm ila 503 nm) ve C2 (503 nm ila 507 nm). Her sınıf limiti için tolerans ±1 nm'dir. Bu sınıflandırma, tasarımcıların uygulamaları için belirli renk noktası gereksinimlerini karşılayan LED'leri seçmelerine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (Şek.1, Şek.6), tipik davranışları tanımlanabilir. İleri akım - ileri voltaj (I-V) eğrisi, standart üstel diyot karakteristiğini sergileyecektir. Işık şiddeti, önerilen çalışma aralığında genellikle ileri akımla orantılıdır. Tepe emisyon dalga boyu (λP) ve baskın dalga boyu (λd), eklem sıcaklığı ve sürücü akımındaki değişikliklerle küçük kaymalar gösterebilir, bu da yarı iletken ışık kaynakları için tipiktir. Dar 25 derecelik görüş açısı profili, merkezi koni dışında hızlı bir düşüşe sahip, oldukça yönlü bir ışın demetine işaret eder; bu, yüksek eksenel parlaklık ve minimum ışık sızıntısı gerektiren uygulamalar için avantajlıdır.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Ana Hat Boyutları ve Toleranslar

LED, bir yüzey montaj paketinde gelir. Tüm boyutlar milimetre cinsinden verilmiştir, aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0,25mm'dir. Temel notlar şunları içerir: flanş altında maksimum 1,0mm reçine çıkıntısı ve paket gövdesinden çıktığı noktada ölçülen bacak aralığı. Tasarımcılar, doğru ayak izi planlaması için detaylı boyut çizimine başvurmalıdır.

5.2 Önerilen Lehim Ped Deseni

PCB tasarımı için belirli bir ped düzeni (P1, P2, P3) önerilir. Kritik bir tasarım notu, pedlerden birinin (P3) bir soğutucuya veya diğer bir soğutma mekanizmasına bağlanmasının amaçlanmasıdır. Bu ped, çalışma sırasında üretilen ısıyı etkili bir şekilde dağıtmak için tasarlanmıştır; bu, özellikle maksimum derecelendirmelerde veya yakınında çalışırken performansı ve ömrü korumak için gereklidir. Cihaz reflow lehimleme için tasarlanmıştır ve daldırma lehimleme işlemleri için uygun değildir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz bir reflow profili önerilir. Temel parametreler şunlardır: sıcaklığın 150°C ile 200°C arasında olduğu, maksimum 120 saniye süren bir ön ısıtma/ıslatma aşaması, sıvılaşma üzeri süre (T_L=217°C) 60 ila 150 saniye arasında ve tepe sıcaklığı (T_P) 260°C. Belirtilen sınıflandırma sıcaklığının (T_C=255°C) 5°C içindeki süre 30 saniyeyi geçmemelidir. 25°C'den tepe sıcaklığına kadar toplam süre 5 dakikanın altında tutulmalıdır. Lehim havya ile manuel tamir için maksimum sıcaklık 3 saniyeden fazla olmamak üzere 315°C'dir ve bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.2 Depolama ve Nem Duyarlılığı

Bu bir MSL3 cihazıdır. Açılmamış nem bariyerli torbalardaki LED'ler, 30°C'nin altında ve %90 Bağıl Nem (RH) koşullarında 12 aya kadar saklanabilir. Torba açıldıktan sonra, bileşenler 30°C'nin altında ve %60 RH'lik bir ortamda tutulmalı ve tüm lehimleme 168 saat (7 gün) içinde tamamlanmalıdır. Nem göstergesi kartı >%10 RH gösteriyorsa, raf ömrü 168 saati aşıyorsa veya cihazlar >30°C ve %60 RH'ye maruz kaldıysa, 60°C ±5°C'de 20 saat boyunca kurutma (baking) gereklidir. Kurutma işlemi yalnızca bir kez yapılmalıdır. Uzun süreli maruz kalma, gümüş kaplı bacakları oksitleyerek lehimlenebilirliği etkileyebilir. Kullanılmayan LED'ler nem alıcı ile yeniden mühürlenmelidir.

6.3 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol (IPA) gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır. Epoksi lensi veya paket işaretlerine zarar verebileceğinden, sert veya agresif kimyasal temizleyicilerden kaçınılmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Paketleme Özellikleri

LED'ler, kabartmalı taşıyıcı bant ve makara üzerinde tedarik edilir. Bant boyutları belirtilmiştir ve bileşenleri güvenli bir şekilde tutacak şekilde tasarlanmış ceplere sahiptir. Her standart makara 1.000 adet içerir. Toplu paketleme için, 1 makara bir nem alıcı ve nem göstergesi kartı ile birlikte bir nem bariyerli torbaya yerleştirilir. Üç bu tür torba bir iç karton kutuya paketlenir (toplam 3.000 adet). Daha sonra on iç karton kutu bir dış nakliye kartonuna paketlenir, bu da her dış karton başına toplam 30.000 adet ile sonuçlanır. Paketleme, Elektrostatik Duyarlı Cihazlar (ESD) içerdiği açıkça işaretlenmiştir ve güvenli işleme prosedürleri gerektirir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED'in birincil uygulaması, hem iç hem de dış mekan çeşitli tabela türlerindedir. Yüksek parlaklığı, güneş ışığında okunabilirliğin bir faktör olabileceği video mesaj tabelaları ve büyük formatlı bilgi ekranları için uygun kılar. Dar, kontrollü görüş açısı, trafik işaretleri ve yönlendirme mesaj işaretleri için idealdir; ışığın yüksek verimlilikle ve minimum israfla izleyiciye yönlendirilmesini sağlar. Ayrıca parlak bir camgöbeği gösterge veya arka aydınlatma gerektiren sıradan elektronik ekipmanlarda da kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları

Akım Sürücüsü:Kararlı ışık çıkışı sağlamak ve termal kaçakları önlemek için sabit voltaj kaynağı yerine kesinlikle sabit akım sürücüsü önerilir. Tasarım, optimum ömür için LED'i önerilen 20mA'de veya altında çalıştırmalı, yalnızca kesinlikle gerekliyse ve yeterli termal yönetimle maksimum 30mA kullanmalıdır.
Termal Yönetim:Düşük güç tüketimine rağmen, etkili soğutma, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya yoğun paketlenmiş dizilerde performansı ve güvenilirliği korumak için çok önemlidir. Ped P3'ün bir termal düzleme bağlanması önerisi uygulanmalıdır.
Optik Tasarım:Doğal 25 derecelik görüş açısı, birçok tabela uygulamasında ek lens ihtiyacını ortadan kaldırarak mekanik tasarımı basitleştirir. Ancak, daha dar ışınlar veya belirli dağılım desenleri gerektiren uygulamalar için ikincil optikler kullanılabilir.
ESD Koruması:ESD'ye duyarlı bir cihaz olarak, montaj sırasında topraklanmış çalışma istasyonları ve bilekliklerin kullanımı da dahil olmak üzere uygun işleme prosedürleri izlenmelidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart SMD LED'lere (3528 veya 5050 paketleri gibi) veya PLCC (Plastik Bacaklı Çip Taşıyıcı) paketlerine kıyasla, LTLMR4TCY2DA önemli ölçüde daha dar bir doğal görüş açısı sunar. Standart SMD LED'ler genellikle 120 derece veya daha fazla görüş açısına sahiptir ve dar bir ışın elde etmek için harici lensler veya reflektörler gerektirir. Bu entegre dar açılı tasarım, nihai ürün montajını basitleştirir, bileşen sayısını azaltır ve ikincil optiklerdeki ışık kaybını en aza indirerek optik verimliliği artırabilir. Kompakt bir paketteki yüksek ışık şiddeti, ayrıca alan kısıtlı, yüksek parlaklıklı uygulamalarda rekabet avantajı sunar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Tepe dalga boyu (505nm) ile baskın dalga boyu (498-507nm) arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu, yayılan optik gücün en yüksek olduğu tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu, CIE diyagramındaki renk koordinatlarından türetilir ve algılanan rengi temsil eder; saf bir monokromatik kaynak olsaydı LED'in rengiyle eşleşecek olan tek dalga boyudur. Spektral genişliğe sahip LED'ler için genellikle yakındırlar ancak aynı değildirler.

S: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?
C: Muhtemelen, ancak doğrudan değil. İleri voltaj 2.7V ila 3.6V arasındadır. Bazı LED'ler 3.3V'da loş yanabilirken, daha yüksek Vf'ye sahip diğerleri hiç yanmayabilir. Güvenilir ve tutarlı çalışma için sabit akım sürücü devresi gereklidir.

S: MSL3 derecelendirmesi ve kurutma işlemi neden önemlidir?
C: Plastik pakete emilen nem, yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında hızla buharlaşarak iç katman ayrılmasına, çatlamaya veya "patlamış mısır" etkisine neden olabilir ve bu da cihazı tahrip eder. MSL derecelendirmesi ve ilişkili işleme prosedürleri, yüksek montaj verimi ve uzun vadeli güvenilirlik sağlamak için kritiktir.

S: Sınıf kodlarını (örn., 2, C1) nasıl yorumlamalıyım?
C: Sınıf kodu, performans grubunu belirtir. Örneğin, "2, C1", ışık şiddeti Sınıf 2'den (21.000-27.000 mcd) ve baskın dalga boyu Sınıf C1'den (498-503 nm) bir LED'i gösterir. Sınıfları belirtmek, tasarımcıların ürünleri arasında parlaklık ve renk düzgünlüğünü korumalarına olanak tanır.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Yüksek Görünürlüklü Yaya Trafik Sinyali Tasarımı.
Bir tasarım mühendisi, doğrudan güneş ışığında net bir şekilde görülebilmesi gereken bir "Yürü/Yürüme" sinyali oluşturmaktadır. Camgöbeği "Yürü" göstergesi için LTLMR4TCY2DA LED'ini seçer. Dar 25 derecelik görüş açısı sayesinde, LED'ler bir difüzörün arkasında kompakt bir dizi halinde düzenlenebilir; böylece yayalar için amaçlanan görüş bölgesi içinde parlak, düzgün aydınlatma sağlanırken, o bölge dışında minimum ışık kirliliği oluşur. Yüksek ışık şiddeti (Sınıf 2 LED'ler seçilerek) güneş ışığında okunabilirliği garanti eder. Tasarımcı, ömrü maksimize etmek için 18mA'ye ayarlanmış bir sabit akım sürücü uygular ve önerilen PCB ped düzenini kullanarak termal pedi ısı dağılımı için karttaki geniş bir bakır alana bağlar. Montaj tesisinin, nemle ilgili arızaları önlemek için MSL3 işleme ve belirtilen reflow profilini takip etmesini sağlar.

12. Çalışma Prensibi

LTLMR4TCY2DA, İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) teknolojisine dayanan bir yarı iletken ışık kaynağıdır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletken çipin aktif bölgesine enjekte edilir. Bu yük taşıyıcıları yeniden birleşerek foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. InGaN malzemesinin spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler; bu da yayılan ışığın dalga boyunu tanımlar - bu durumda, spektrumun yaklaşık 505 nm civarındaki camgöbeği bölgesinde. Epoksi paket, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar, ışını şekillendirmek için fosforsuz bir difüzör içerir ve UV ve nem direnci için özellikler barındırır.

13. Teknoloji Trendleri

Yüzey montaj LED pazarı, daha yüksek verimliliğe (vat başına daha fazla lümen), artan güç yoğunluğuna ve daha büyük güvenilirliğe doğru evrimini sürdürmektedir. Bu tür cihazlarla ilgili trendler, sıcaklık ve ömür boyunca gelişmiş etkinlik ve renk kararlılığı için InGaN malzemelerinin devam eden iyileştirilmesini içerir. Paketleme teknolojisi, çipten PCB'ye daha iyi termal yönetim sağlamak için ilerlemektedir; bu da daha küçük ayak izlerinden daha yüksek sürücü akımlarına ve parlaklığa olanak tanır. Ayrıca, daha yüksek MSL derecelendirmelerine ulaşarak tedarik zinciri lojistiğini basitleştirmek için nem direncini artırmaya odaklanılmaktadır. Dahası, tam renkli video ekranları gibi hassas renk geri verimi ve düzgünlük gerektiren uygulamaların taleplerini karşılamak için hem renk hem de akı için daha sıkı sınıflandırma toleransları standart hale gelmektedir.