İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar
- 1.2 Cihaz Tanımlama
- 2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
- 2.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 2.3 Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
- 3. Performans Eğrisi Analizi
- 4. Mekanik ve Paket Bilgisi
- 4.1 Paket Boyutları
- 4.2 Dahili Devre Şeması ve Pin Bağlantısı
- 4.3 Önerilen Lehimleme Ped Deseni
- 5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 5.1 SMT Lehimleme Talimatı
- 5.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama
- 6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
- 6.1 Paketleme Özellikleri
- 7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
- 7.1 Uygulama Önerileri
- 7.2 Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular
- 8. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri
- 8.1 Çalışma Prensibi
- 8.2 Teknoloji Bağlamı ve Trendler
1. Ürün Genel Bakışı
Bu ürün, çift rakamlı, yedi segmentli bir LED ekran özelliğine sahip bir yüzey montaj cihazıdır (SMD). Temel uygulama alanı, net görünürlük ve güvenilirliğin gerekli olduğu elektronik ekipmanlarda sayısal okumalardır.
1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar
Bu ekran, iyi bir okunabilirlik sağlayan 0.39 inç (10.0 mm) rakam yüksekliği ile karakterize edilir. "Süper Kırmızı" ışık yayılımı üretmek için GaAs substratı üzerinde AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken teknolojisini kullanır. Paket, kontrastı artıran beyaz segmentli gri bir yüze sahiptir. Temel avantajlar arasında düşük güç tüketimi, yüksek parlaklık, geniş görüş açısı ve katı hal güvenilirliği bulunur. Işık şiddetine göre kategorize edilmiştir ve kurşunsuz (RoHS) gerekliliklerine uygundur. Tipik uygulamaları, yer tasarruflu SMD bileşenlerin tercih edildiği tüketici elektroniği, enstrümantasyon panoları ve endüstriyel kontrol arayüzlerini içerir.
1.2 Cihaz Tanımlama
Spesifik parça numarası LTD-4830CKR-P'dir. Bu tanımlayıcı, sağ tarafta ondalık noktası olan ortak anot konfigürasyonunu belirtir. "Süper Kırmızı" ifadesi, kullanılan LED çiplerinin spesifik rengini ve malzeme teknolojisini ifade eder.
2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum
2.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bu parametreler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Segment başına maksimum güç dağılımı 70 mW'dır. Segment başına tepe ileri akımı 90 mA'dir, ancak bu yalnızca darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir. Segment başına sürekli ileri akım, 25°C'de 25 mA olarak derecelendirilmiştir ve 0.28 mA/°C'lik bir düşürme faktörüne sahiptir, bu da izin verilen sürekli akımın ortam sıcaklığı arttıkça azaldığı anlamına gelir. Cihaz, -35°C ila +105°C sıcaklık aralığında çalışma ve depolama için derecelendirilmiştir. Demir lehimleme koşulu, 300°C'de 3 saniyelik tek seferlik bir işlem olarak belirtilmiştir.
2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
Bunlar, 25°C'de ölçülen tipik çalışma parametreleridir. Işık şiddeti (Iv) akıma oldukça bağımlıdır: segment başına tipik olarak 1 mA'de 501-1700 µcd ve 10 mA'de 22100 µcd'dir. Tepe emisyon dalga boyu (λp) 639 nm ve baskın dalga boyu (λd) 631 nm'dir, bu da çıktıyı spektrumun kırmızı bölgesine yerleştirir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 20 nm'dir. Çip başına ileri gerilim (Vf), 20 mA test akımında tipik olarak 2.6V'dir. Ters akım (Ir), 5V ters gerilimde (Vr) maksimum 100 µA'dır, ancak bunun bir test koşulu olduğunu not etmek çok önemlidir; cihaz sürekli ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır. Segmentler arası ışık şiddeti eşleşmesi, benzer sürüş koşullarında maksimum 2:1 oranı ile belirtilmiştir, bu da tekdüze bir görünüm sağlar. Segmentler arası çapraz konuşma ≤ %2.5 ile sınırlıdır.
2.3 Sınıflandırma Sistemi Açıklaması
LED'lerin ışık çıktısı üretimde doğal olarak değişiklik gösterir. Son kullanıcı için tutarlılığı sağlamak amacıyla, cihazlar standart 1 mA sürüş akımında ölçülen ışık şiddetlerine göre sınıflara ayrılır. Sağlanan sınıf tablosu, mikrokandela (µcd) cinsinden tanımlanmış minimum ve maksimum yoğunluk aralıklarına sahip beş kategoriyi (G, H, J, K, L) listeler, her biri +/-%15 toleransa sahiptir. Örneğin, G sınıfı 501-800 µcd'yi kapsarken, L sınıfı 3401-5400 µcd'yi kapsar. Bu, tasarımcıların uygulamalarının gereksinimlerine uygun bir parlaklık sınıfı seçmelerine olanak tanır.
3. Performans Eğrisi Analizi
Veri sayfası, cihaz davranışını standart dışı koşullar altında anlamak için gerekli olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, bu tür eğriler genellikle şunları içerir:
- IV Eğrisi (Akım vs. Gerilim):İleri akım ve ileri gerilim arasındaki doğrusal olmayan ilişkiyi gösterir. Bu, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritik öneme sahiptir.
- Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Işık çıktısının sürüş akımıyla nasıl arttığını gösterir, bu da parlaklık ve verimlilik için optimizasyon yapmaya yardımcı olur.
- Sıcaklık Karakteristikleri:İleri gerilim ve ışık şiddetinin ortam veya bağlantı sıcaklığıyla nasıl değiştiğini gösterir, bu da termal yönetim kararlarını bilgilendirir.
- Spektral Dağılım:Göreceli yoğunluğun dalga boyuna karşı grafiği, tepe ve baskın dalga boylarını ve spektral genişliği doğrular.
Tasarımcılar, spesifik çalışma ortamlarındaki performans hakkında doğru tahminler yapmak için tam veri sayfası grafiklerine başvurmalıdır.
4. Mekanik ve Paket Bilgisi
4.1 Paket Boyutları
Cihaz standart bir SMD paketinde gelir. Tüm kritik boyutlar, aksi belirtilmedikçe genel ±0.25 mm toleransı ile milimetre cinsinden verilmiştir. Çizim, toplam uzunluk, genişlik ve yüksekliği, uç aralığını ve ondalık noktanın konumunu içerir. Ek kalite notları, segmentlerdeki yabancı madde sınırlarını (≤10 mil), yüzey mürekkep kirliliğini (≥20 mil), segmentlerdeki kabarcıkları (≤10 mil), reflektör eğilmesini (≤%1 uzunluk) ve plastik pin talaşını (maks. 0.1 mm) belirtir.
4.2 Dahili Devre Şeması ve Pin Bağlantısı
Dahili devre şeması, iki rakam için ortak anot konfigürasyonunu gösterir. Her rakamın anodu ortaktır, her segmentin (A-G ve DP) ise kendi katot pini vardır. Pin bağlantı tablosu, 20 pinli paketi açıkça eşler. Örneğin, pin 3 ve 18, Rakam 1'in ortak anotlarıdır, pin 8 ve 13 ise Rakam 2 içindir. Belirli segmentlerin katotları (örn., A1, B1, DP1) diğer pinlere atanmıştır. Bu bilgi, doğru PCB ayak izi oluşturmak ve sürücü devresi tasarlamak için hayati öneme sahiptir.
4.3 Önerilen Lehimleme Ped Deseni
Reflö lehimleme sırasında güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için bir lehim pedi tasarımı sağlanmıştır. Bu önerilen desene uymak, mezar taşı oluşumunu, yetersiz lehimi veya köprüleşmeyi önlemeye yardımcı olur.
5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
5.1 SMT Lehimleme Talimatı
Cihaz reflö lehimleme için tasarlanmıştır. Önerilen profil, maksimum 120 saniye için 120-150°C ön ısıtma aşamasını ve ardından 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığını içerir. Toplam reflö işlem döngüsü sayısı ikiden az olmalıdır. İkinci bir geçiş gerekliyse, montajın döngüler arasında normal sıcaklığa soğumasına izin verilmelidir. Manuel onarım için, demirle lehimleme yalnızca bir kez, maksimum 300°C sıcaklıkta 3 saniyeden fazla olmamak üzere yapılmalıdır. Bu sınırlar, plastik paketin ve dahili tel bağlantılarının termal hasar görmesini önlemek için konulmuştur.
5.2 Nem Hassasiyeti ve Depolama
SMD paketi nem hassastır. Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 3 olan nem geçirmez bir torbada sevk edilir. Bu, cihazın fabrika koşullarında (≤30°C/%60 RH) depolandığında torba açıldıktan sonra 168 saat (1 hafta) içinde kullanılması gerektiği anlamına gelir. Bu süreyi aşan veya kuru koşullarda depolanmayan parçalar, reflö öncesi emilen nemi uzaklaştırmak ve lehimleme sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için kurutulmalıdır. Kurutma koşulları belirtilmiştir: makarada ise ≥48 saat 60°C, toplu halde ise ≥4 saat 100°C / ≥2 saat 125°C.
6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi
6.1 Paketleme Özellikleri
Cihazlar, makaralara sarılmış 13 inç kabartmalı taşıyıcı bantlar üzerinde tedarik edilir. Her makara 550 adet içerir. Kalan partiler için minimum paketleme miktarı 200 adet olarak belirtilmiştir. Otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için paketleme makarasının, cihazı tutan taşıyıcı bant cebinin ve ön/arka bandın ayrıntılı boyutları sağlanmıştır.
7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
7.1 Uygulama Önerileri
Bu ekran, ofis ekipmanları, iletişim cihazları ve ev aletleri gibi sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örn., havacılık, tıbbi sistemler) danışma gereklidir. Sürücü devresi, mutlak maksimum değerlere uyacak şekilde tasarlanmalıdır. Temel tasarım hususları şunlardır:
- Akım Kontrolü:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Maksimum sürekli akımı aşmayı önlemek için sabit akım sürücüsü veya uygun akım sınırlayıcı dirençler zorunludur, aksi takdirde ciddi ışık bozulması veya arıza meydana gelir.
- Termal Yönetim:Önerilen aralığın üzerindeki sıcaklıklarda çalışmak, yaşlanmayı hızlandırır. Özellikle daha yüksek akımlarda sürüş yaparken yeterli PCB düzeni ve havalandırma sağlayın.
- Elektriksel Koruma:LED'ler düşük ters kırılma gerilimine sahip olduğundan, devre ters gerilimlere ve güç açma/kapama sıralarındaki geçici gerilim dalgalanmalarına karşı koruma içermelidir.
- Sınıf Seçimi:Son uygulamanın gerektirdiği parlaklık ve görüş koşullarına dayanarak uygun ışık şiddeti sınıfını (G'den L'ye) seçin.
7.2 Teknik Parametrelere Dayalı Sık Sorulan Sorular
S: Hangi sürücü akımını kullanmalıyım?
C: Akım, gereken parlaklığa bağlıdır. Iv vs. If eğrisine bakın. Tipik bir çalışma noktası segment başına 5-20 mA arasındadır. Her zaman sabit bir akım kaynağı veya (Besleme Gerilimi - Seri LED'lerin Toplam Vf) / İstenen Akım kullanılarak hesaplanan bir seri direnç kullanın.
S: Bu rakamları çoklayabilir miyim?
C: Evet, ortak anot konfigürasyonu çoklama için idealdir. Her rakamın ortak anodunu sırayla etkinleştirerek ve o rakam için katot verisini sunarak, daha az G/Ç pini ile birden fazla rakamı kontrol edebilirsiniz. Çoklamalı işlemdeki tepe akımının mutlak maksimum değerleri aşmadığından emin olun.
S: 2:1 yoğunluk eşleştirme oranını nasıl yorumlamalıyım?
C: Bu, tek bir cihaz içinde, aynı koşullar altında sürüldüğünde en sönük segmentin en parlak segmentin yarısından daha az parlak olmayacağı anlamına gelir. Bu, görsel tekdüzeliği sağlar.
8. Çalışma Prensibi ve Teknoloji Trendleri
8.1 Çalışma Prensibi
Cihaz, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgede (AlInGaP epitaksiyel tabakası) yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, fotonlar şeklinde enerji açığa çıkararak ışık üretir. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini ve dolayısıyla yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler, bu durumda kırmızıdır. Rakamın her segmenti, bir desende bağlanmış ayrı bir LED çip setidir.
8.2 Teknoloji Bağlamı ve Trendler
AlInGaP teknolojisi, yüksek verimli kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler üretmek için olgundur. Eski teknolojilere kıyasla daha yüksek parlaklık ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunar. Bu gibi ekran bileşenlerindeki trend, daha yüksek piksel yoğunluğuna (daha küçük segmentler veya nokta matris), daha düşük güç tüketimine, geliştirilmiş kontrast oranlarına ve sürücü elektroniğinin entegrasyonuna doğrudur. Yüzey montaj teknolojisi (SMT), otomatik montaj için baskın olmaya devam etmektedir. Çevre düzenlemelerine uyum sağlamak için kurşunsuz ve halojensiz malzemelere geçiş de standart bir endüstri uygulamasıdır.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |