LTW-326ZDSKR-5A LED Teknik Veri Sayfası - Çift Renkli (Beyaz/Kırmızı) - Yan Görünümlü - SMD Paket - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTW-326ZDSKR-5A, çift renkli, yandan görünümlü bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'dir. Temel tasarım amacı, kompakt ve dik açılı bir ışık kaynağı gerektiren LCD arka aydınlatma uygulamalarıdır. Cihaz, tek bir paket içinde iki farklı yarı iletken çip entegre eder: beyaz ışık yayımı için bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipi ve kırmızı ışık yayımı için bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) çipi. Bu çift çip konfigürasyonu, tek bir bileşenden iki rengin karıştırılmasına veya bağımsız kontrol edilmesine olanak tanıyarak, ince ekranlar gibi alan kısıtlı tasarımlarda kart alanından tasarruf sağlar ve montajı basitleştirir.

Bu LED'in temel avantajları, her iki çipten gelen ultra parlak çıkışı, standart otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu ve kurşunsuz, kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleri için uygunluğudur. Ürün, 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm bant üzerinde paketlenmiştir ve yüksek hacimli üretimi kolaylaştırır. Ürün ayrıca RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun olarak belirtilmiş olup, çevre dostu bir ürün olarak sınıflandırılır.

2. Teknik Özelliklerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Cihazı bu limitlerin ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'deki temel derecelendirmeler şunlardır:

• Güç Dağılımı:Beyaz Çip: 35 mW, Kırmızı Çip: 48 mW. Bu, LED'in sürekli çalışma altında ısı olarak dağıtabileceği maksimum gücü tanımlar.
• İleri Akım:DC İleri Akım: Beyaz: 10 mA, Kırmızı: 20 mA. Tepe İleri Akım (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe): Beyaz: 50 mA, Kırmızı: 40 mA. DC akımın aşılması, yarı iletken bağlantıyı aşırı zorlar.
• Ters Gerilim:Her iki çip için 5 V. Bundan daha yüksek bir ters öngerilim uygulamak, bağlantı bozulmasına neden olabilir.
• Sıcaklık Aralığı:Çalışma: -20°C ila +80°C. Depolama: -40°C ila +85°C.
• ESD Hassasiyeti:İnsan Vücudu Modeli (HBM) eşiği 2000V'dur. Kullanım sırasında elektrostatik deşarja karşı önlem alınması gereklidir.
• Lehimleme:260°C tepe sıcaklığında 10 saniye boyunca kızılötesi reflow lehimlemeye dayanıklıdır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Aksi belirtilmedikçe, Ta=25°C ve 5mA ileri akım (IF) ile ölçülmüştür.

• Işık Şiddeti (Iv):Temel bir performans metriğidir. Beyaz: Min 28.0 mcd, Tip -, Maks 112.0 mcd. Kırmızı: Min 7.1 mcd, Tip -, Maks 45.0 mcd. Her bir birimin gerçek Iv değeri sınıflara ayrılır (Bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ1/2):Her iki renk için 130 derece, arka aydınlatma ışık kılavuzlarında kullanılan yan yayımlı lensler için tipik geniş bir görüş konisini gösterir.
• İleri Gerilim (VF):Beyaz: Min 2.7V, Tip 3.0V, Maks 3.7V. Kırmızı: Min 1.70V, Tip 2.00V, Maks 2.40V. VF'deki fark, InGaN ve AlInGaP malzemelerinin farklı bant aralığı enerjilerinden kaynaklanır. Bu, özellikle ortak anot veya ortak katot konfigürasyonlarında sürücü devreleri tasarlanırken dikkate alınmalıdır.
• Tepe Yayım Dalga Boyu (λP):Kırmızı çip için: 639 nm (tipik).
• Baskın Dalga Boyu (λd):Kırmızı çip için: 630 nm (tipik). Bu, insan gözünün rengi tanımladığı tek dalga boyudur.
• Renklilik Koordinatları (x, y):Beyaz çip için: x=0.3, y=0.3 (tipik). Bu CIE 1931 koordinatları beyaz nokta rengini tanımlar. ±0.01'lık bir tolerans uygulanır.
• Ters Akım (IR):VR=5V'de Maks 100 µA.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'ler, uygulamada tutarlılığı sağlamak için performans sınıflarına ayrılır. Sınıf kodu ambalaj üzerinde işaretlenir.

3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Beyaz Çip:Sınıflar N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
Kırmızı Çip:Sınıflar K (7.1-11.2 mcd), L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd).
Her sınıf içinde ±%15'lik bir tolerans uygulanır.

3.2 Kırmızı Çip için Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması

Kırmızı LED'ler, CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatlarına (x, y) göre sınıflandırılır. Altı sınıf tanımlanmıştır (S1'den S6'ya kadar), her biri renk şeması üzerinde küçük bir dörtgen alanı temsil eder. Bu sınıfların her bir köşesinin koordinatları veri sayfasında sağlanmıştır. Her sınıf içindeki (x, y) koordinatları için ±0.01'lık bir tolerans uygulanır. Bu, farklı üretim partileri arasında kırmızı yayım için sıkı renk tutarlılığı sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tasarım için temel olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur.

• IV Eğrisi (Akım vs. Gerilim):Hem beyaz hem de kırmızı çipler için ileri gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Farklı açılma gerilimleri açıkça görülebilir.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir. Önerilen çalışma aralığında tipik olarak doğrusaldır, ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışının düşüşünü gösterir. Bu, nihai uygulamadaki termal yönetim için kritiktir.
• Spektral Dağılım:Kırmızı çip için, eğri AlInGaP teknolojisinin karakteristiği olan 639nm civarında dar bir tepe gösterir. Beyaz çip için (tipik olarak fosforlu mavi çip), spektrum geniş olup görünür aralığı kapsar.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, yan görünümlü LED'ler için bir EIA standart paket şekline uygundur. Kritik boyutlar, toplam yükseklik, genişlik ve derinliğin yanı sıra lehim pedlerinin yerleşimi ve boyutunu içerir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden olup standart tolerans ±0.10mm'dir. Lens yan yayım için tasarlanmıştır.

5.2 Pin Ataması ve Polarite

Cihaz, bağımsız çipler için iki anot/katoda sahiptir. Pin ataması şu şekildedir: Beyaz InGaN çipinin Katodu Pin C2'ye bağlıdır. Kırmızı AlInGaP çipinin Katodu Pin C1'e bağlıdır. Anotlar muhtemelen ortaktır veya paket çizimine göre diğer pinlere atanmıştır. PCB düzeni ve montajı sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

5.3 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Veri sayfası, PCB tasarımı için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlar. Bu desene uyulması, reflow sırasında uygun lehim bağlantısı oluşumunu, mekanik stabiliteyi ve termal performansı sağlar. Potansiyel "mezar taşı" oluşumunu en aza indirmek için önerilen bir lehimleme yönü de belirtilmiştir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

LED, kızılötesi reflow işlemleriyle uyumludur. Kritik bir parametre, maksimum 10 saniye için 260°C tepe sıcaklığı olan önerilen bir profil sağlanmıştır. Plastik paketin ve dahili tel bağlantılarının termal hasar görmesini önlemek için bu profilin takip edilmesi gerekir.

6.2 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekirse, yalnızca belirtilen kimyasallar kullanılmalıdır. Veri sayfası, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmayı önerir. Belirtilmemiş kimyasallar paket reçinesine veya lense zarar verebilir.

6.3 Depolama ve Kullanım

• ESD Önlemleri:Cihaz elektrostatik deşarja (2000V HBM) karşı hassastır. Bileklik, topraklanmış çalışma istasyonları ve iletken kaplar kullanın.
• Nem Hassasiyeti:Plastik bir SMD paketi olarak nem hassastır. Orijinal, nem geçirmez ve kurutuculu vakumlu torba açılmamışsa, depolama ≤30°C/≤%90 RH koşullarında olmalı ve raf ömrü bir yıldır. Açıldıktan sonra, LED'ler ≤30°C/≤%60 RH koşullarında depolanmalı ve bir hafta içinde kullanılmalıdır. Orijinal torba dışında daha uzun süreli depolama için, kurutuculu kapalı bir kap veya nitrojen kurutucu kullanın. Torbadan çıkarılmış >1 hafta depolanan bileşenler, reflow öncesinde "popcorning" (patlama) etkisini önlemek için kurutma gerektirir (yaklaşık 60°C'de >20 saat).

7. Paketleme ve Sipariş

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış, kapak bandı ile kapatılmış 8mm kabartmalı taşıyıcı bandıdır. Her tam makara 3000 adet içerir. Kalanlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme ANSI/EIA 481-1 spesifikasyonlarına uygundur. Otomatik besleyici kurulumu için bant ve makara boyutları sağlanmıştır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Birincil uygulama, ince profilin temel olduğu tüketici elektroniği, endüstriyel ekranlar ve otomotiv iç ekranları için LCD arka aydınlatmadır. Çift renkli yetenek, dinamik arka aydınlatmaya (örn. normal çalışma için beyaz, gece modu veya uyarılar için kırmızı) veya karıştırarak diğer renklerin oluşturulmasına olanak tanır.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürücüsü:Sabit voltaj değil, sabit akım sürücüleri kullanarak kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlayın. Mutlak maksimum DC akım derecelendirmelerine (beyaz 10mA, kırmızı 20mA) saygı gösterin.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da ısı üretir. Özellikle daha yüksek akımlarda veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalıştırılıyorsa, ısıyı uzaklaştırmak için lehim pedlerinin altında yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın. Bu, ışık verimliliğini ve ömrünü korur.
• Optik Tasarım:130 derecelik yan yayım, bir ışık kılavuz plakasına (LGP) bağlanmak üzere tasarlanmıştır. LGP'nin enjeksiyon noktası ve deseninin tasarımı, düzgün arka aydınlatma elde etmek için çok önemlidir.
• Devre Tasarımı:Özellikle her ikisi için ortak bir akım sınırlama direnci kullanılıyorsa, sürücü devresini tasarlarken iki çipin farklı ileri gerilimlerini hesaba katın.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Tek renkli yan görünümlü LED'lere kıyasla, temel avantajı iki renkli uygulamalar için alan tasarrufu ve basitleştirilmiş montajdır. Kırmızı için AlInGaP kullanımı, GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha doygun renk sunar. InGaN tabanlı beyaz çip yüksek parlaklık sağlar. Tek bir pakette birleştirilmesi, maliyet duyarlı, yüksek hacimli arka aydınlatma üniteleri için sistem düzeyinde bir optimizasyondur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Beyaz ve kırmızı çipleri aynı anda maksimum DC akımlarında sürebilir miyim?
C: Paket üzerindeki toplam güç dağılımını ve termal yükü dikkate almalısınız. Her ikisini de maksimum akımda (10mA + 20mA = toplam 30mA) ve tipik VF'lerinde (3.0V + 2.0V = 5.0V) sürmek, 150mW'lık elektriksel girişe neden olur. Bu, bireysel güç dağılım derecelendirmelerini (35mW & 48mW) aşar ve muhtemelen cihazın aşırı ısınmasına neden olur. Derecelendirme düşürme veya darbe çalışması gereklidir.

S: Torba üzerindeki Iv sınıf kodunu nasıl yorumlarım?
C: Torba üzerinde, içindeki LED'ler için belirli Iv sınıfını gösteren bir kod olacaktır (örn. beyaz için "Q", kırmızı için "L"). Bu harfi, veri sayfasındaki Iv Özellik Tabloları ile karşılaştırarak, o parti için garanti edilen min/maks ışık şiddeti aralığını bilmelisiniz.

S: Kırmızı çipin tepe dalga boyu 639nm ama baskın dalga boyu 630nm. Neden fark var?
C: Tepe dalga boyu (λP), spektral güç dağılım eğrisindeki en yüksek noktadır. Baskın dalga boyu (λd), CIE diyagramındaki beyaz noktadan (aydınlatıcı) LED'in ölçülen (x,y) koordinatlarından geçen bir çizgi çizilerek spektral lokusa kadar belirlenir. λd, insan gözünün algıladığı tek dalga boylu renktir ve özellikle spektrum mükemmel simetrik değilse λP'den farklı olabilir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Taşınabilir bir tıbbi cihaz ekranı için durum göstergesi/arka aydınlatma tasarlanıyor. Gösterge, "güç açık/aktif" için beyaz ve "düşük pil/uyarı" için kırmızı göstermelidir. Alan son derece kısıtlıdır.
Uygulama:Tek bir LTW-326ZDSKR-5A LED, küçük bir LCD'nin kenarına yerleştirilir. İki bağımsız GPIO pinine sahip basit bir mikrodenetleyici, iki bağımsız akım sınırlama devresini (örn. transistörler kullanarak) kontrol etmek için kullanılır. Bir devre beyaz çipi, diğeri kırmızı çipi sürer. 130 derecelik yan yayım, ekranın ışık kılavuzuna etkili bir şekilde bağlanır. Tasarım, iki ayrı LED kullanmaya kıyasla alandan tasarruf sağlar ve montaj sırasındaki optik hizalama sürecini basitleştirir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

InGaN Beyaz LED:Tipik olarak, mavi ışık yayan bir InGaN yarı iletken çip, sarı bir fosforla (örn. YAG:Ce) kaplanır. Mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından sarı ışığa dönüştürülür. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Tam renk sıcaklığı (soğuk beyaz, sıcak beyaz) fosfor bileşimi ile ayarlanır.

AlInGaP Kırmızı LED:Bu malzeme sistemi, alüminyum ve indiyum oranları değiştirilerek kırmızı, turuncu ve sarı spektral bölgeleri boyunca ayarlanabilen doğrudan bir bant aralığına sahiptir. AlInGaP LED'ler, kırmızıdan kehribar aralığında yüksek verimlilikleri ve mükemmel renk saflıkları (dar spektral genişlik) ile bilinir ve eski GaAsP teknolojisinden üstündür.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Arka aydınlatma LED'lerindeki trend, özellikle profesyonel monitörler ve TV'lerde daha iyi görüntü kalitesi için daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen) ve daha yüksek renksel geriverim indeksi (CRI) yönünde devam etmektedir. Yan görünümlü türler için, daha ince ekran tasarımlarına olanak sağlamak amacıyla daha ince paketlere doğru bir itici güç vardır. Ayrıca, gelişmiş arka aydınlatma üniteleri için daha küçük form faktörleri, daha yüksek yoğunluk ve yerel karartma yetenekleri vaat eden çip ölçekli paketleme (CSP) ve mini/mikro-LED teknolojilerinde devam eden gelişmeler vardır. Çift renkli yaklaşım, orta seviye uygulamalarda maliyet etkin bölümlenmiş renk kontrolü için geçerliliğini korumaktadır.