LTW-270TLA SMD LED Teknik Veri Sayfası - Yan Görünümlü - Beyaz Işık - 10mA - Maks. 3.4V

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-270TLA, özellikle yandan ışık yayma uygulamaları için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Temel tasarım amacı, ışığın ışık kılavuz plakası boyunca yanal olarak yönlendirilmesi gereken sıvı kristal ekran (LCD) panelleri için bir arka aydınlatma kaynağı olarak hizmet etmektir. Cihaz, beyaz ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzeme kullanır. Standart EIA uyumlu formatta paketlenmiştir ve 7 inç çapında makaralara sarılı 8mm bant üzerinde tedarik edilir, bu da onu yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle tam uyumlu hale getirir. Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur ve bu da onu çevre dostu bir ürün olarak sınıflandırır.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garantisi verilmez. Önemli parametreler arasında, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) maksimum 70 mW güç dağılımı yer alır. Mutlak maksimum DC ileri akım 20 mA'dır. Darbe çalışması için, belirli koşullar altında (1/10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliği) 100 mA'lık bir tepe ileri akımına izin verilir. Cihaz maksimum 5V ters gerilime dayanabilir, ancak ters öngerilim altında sürekli çalışma yasaktır. Çalışma sıcaklığı aralığı -20°C ile +80°C arasındadır, depolama sıcaklığı aralığı ise daha geniştir, -55°C ile +105°C arasındadır. Montaj için kritik bir değer, 10 saniye için 260°C'yi aşmaması gereken kızılötesi lehimleme koşuludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, Ta=25°C ve standart test koşulu olan 10 mA ileri akımında (IF) ölçülen tipik performans parametreleridir. Işık şiddeti (Iv) minimum 45 mcd, tipik maksimum ise 180 mcd'dir. Görüş açısı (2θ1/2) oldukça geniştir, tipik olarak 130 derecedir, bu da düzgün arka aydınlatma elde etmek için faydalıdır. İleri gerilim (VF), test akımında minimum 2.8V ile maksimum 3.4V arasında değişir. Ters akım (IR), 5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 μA ile çok düşüktür. CIE 1931 diyagramındaki beyaz nokta rengini tanımlayan renklilik koordinatları tipik olarak x=0.31 ve y=0.32'dir. Bu renklilik koordinatlarına ±0.01 tolerans uygulanması gerektiğini not etmek önemlidir. Hasarı önlemek için, elleçleme sırasında topraklanmış bileklik kullanımı gibi uygun elektrostatik deşarj (ESD) önlemleri zorunludur.

3. Sınıflandırma (Binning) Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTW-270TLA, İleri Gerilim (VF), Işık Şiddeti (IV) ve Renk Tonunu (renk koordinatları) kapsayan üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Gerilim (VF) Sınıflandırması

LED'ler, IF=10 mA'daki gerilim düşüşlerine göre üç VF sınıfına (2, 3, 4) ayrılır. Sınıf 2, 2.80V ile 3.00V'u kapsar; Sınıf 3, 3.00V ile 3.20V'u kapsar; Sınıf 4 ise 3.20V ile 3.40V'u kapsar. Her sınıfa ±0.1V tolerans uygulanır.

3.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması

Işık çıkışı üç kategoriye ayrılır: P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd) ve R (112.0-180.0 mcd). Her bir ışık şiddeti sınıfı için ±%15 tolerans geçerlidir.

3.3 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması

Beyaz renk noktası, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde tanımlanan renk tonu sınıfları aracılığıyla hassas bir şekilde kontrol edilir. Belirtilen sınıflar A0, B3, B4, B5, B6 ve C0'dır ve her biri x,y koordinat düzleminde belirli bir dörtgen bölgeyi temsil eder. Her sınıf içindeki koordinatlara ±0.01 tolerans uygulanır. Bu sistem, tasarımcıların düzgün beyaz görünüm gerektiren uygulamalar için sıkı eşleşen renk özelliklerine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

LED standart bir SMD paketinde gelir. Detaylı mekanik çizim, gövde uzunluğu, genişlik, yükseklik ve katot tanımlayıcının yerleşimi dahil tüm kritik boyutları gösterir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0.10 mm'dir. Yan bakışlı lens geometrisi, ışık çıkışını montaj düzlemine paralel olarak yönlendiren temel bir özelliktir.

4.2 Bant ve Makara Paketleme

Bileşenler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Bant, standart 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılır. Her makarada 4000 adet bulunur. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonlarını takip eder. Önemli notlar şunlardır: boş yuvalar kapak bandı ile kapatılır, kalanlar için minimum 500 adet sipariş miktarı kabul edilir ve her makarada maksimum iki ardışık eksik bileşene izin verilir.

4.3 Önerilen Lehim Pedi Düzeni ve Polarite

PCB tasarımı için, güvenilir lehimleme ve uygun mekanik hizalama sağlamak amacıyla önerilen bir lehim pedi izi (footprint) sağlanmıştır. Belge ayrıca, yerleştirme işlemini optimize etmek için bant beslemesine göre önerilen lehimleme yönünü gösterir. Bileşen üzerindeki net polarite işareti (katot tanımlaması), PCB üzerindeki karşılık gelen ped ile eşleştirilmelidir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

5.1 Reflow Lehimleme Profili

Detaylı bir önerilen kızılötesi reflow profili sağlanmıştır. Önemli parametreler arasında 150°C ile 200°C arasında bir ön ısıtma sıcaklığı, maksimum 120 saniyeye kadar ön ısıtma süresi, 260°C'yi aşmayan bir tepe gövde sıcaklığı ve bu tepe sıcaklıkta geçirilen sürenin maksimum 10 saniye ile sınırlı olması yer alır. LED bu koşullar altında ikiden fazla reflow döngüsüne maruz bırakılmamalıdır. En uygun profil, spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırına bağlı olduğundan, kart seviyesinde karakterizasyon yapılması önerilir.

5.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, lehimleme havya ucu sıcaklığı 300°C'yi aşmayacak şekilde yapılmalıdır. Her bir bacağa temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalı ve bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

5.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik yalnızca gerekliyse yapılmalıdır. Yalnızca belirtilen kimyasallar kullanılmalıdır: oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırma önerilir. Belirtilmemiş kimyasal sıvıların kullanımı LED paketine zarar verebilir.

6. Depolama ve Elleçleme

Açılmamış Paket:LED'ler orijinal nem geçirmez bariyer torbalarında (nem alıcı ile birlikte) 30°C veya daha düşük sıcaklıkta ve %90 veya daha düşük bağıl nemde depolanmalıdır. Bu koşullar altında raf ömrü bir yıldır.
Açılmış Paket:Nem bariyer torbası açıldıktan sonra, depolama ortamı 30°C ve %60 bağıl nemi aşmamalıdır. IR reflow işleminin açıldıktan sonraki bir hafta içinde tamamlanması şiddetle tavsiye edilir. Bir haftadan uzun süreli depolama için, LED'ler nem alıcılı kapalı bir kaba veya nitrojen desikatörüne yerleştirilmelidir. Orijinal torbadan çıkarıldıktan sonra bir haftadan fazla depolanırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme (bake-out) gereklidir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Hedef Uygulamalar

LTW-270TLA'nın birincil uygulaması, LCD arka aydınlatma ünitelerinde (BLU) yandan ateşlemeli bir ışık kaynağı olarak kullanılmaktır. Geniş görüş açısı, ışığın bir ışık kılavuz plakasının kenarına eşit şekilde dağıtılmasına yardımcı olur. Ofis otomasyon cihazları, iletişim ekipmanları ve ev aletleri dahil sıradan elektronik ekipmanlar için uygundur.

7.2 Devre Tasarımı

LED'i bir gerilim kaynağından sürmek için, istenen ileri akımı (örneğin, test için 10 mA, maksimum 20 mA DC'ye kadar) ayarlamak üzere bir akım sınırlama direnci şarttır. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_kaynak - VF_LED) / I_LED. Hesaplamada kullanılan ileri gerilim (VF), en kötü durum koşullarında akımın asla mutlak maksimum değeri aşmamasını sağlamak için veri sayfasındaki maksimum değer (3.4V) veya uygun sınıf değeri olmalıdır.

7.3 Termal Yönetim

Cihazın kendisi düşük güç tüketimine sahip olsa da, PCB üzerinde uygun termal tasarım, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken uzun vadeli güvenilirlik için hala önemlidir. DC ileri akım için sıcaklık düşürme faktörü 25°C üzerinde 0.25 mA/°C'dir. Bu, izin verilen sürekli akımın ortam sıcaklığı arttıkça doğrusal olarak azaldığı anlamına gelir. Lehim pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamak ısının dağılmasına yardımcı olabilir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Seçim Kılavuzu

LTW-270TLA'nın temel farklılaştırıcı özelliği, üstten görünümlü LED'lerden farklı olan yandan görünümlü lens geometrisidir. Kenardan aydınlatmalı arka aydınlatma için bir LED seçerken, yandan görünümlü bir tip zorunludur. Tasarımcılar, ışık şiddeti (hedef parlaklığa ulaşmak için), görüş açısı (düzgünlük için), ileri gerilim (sürücü tasarımı ve güç verimliliği için) ve renklilik sınıfları (birden fazla LED arasında renk tutarlılığı için) gibi parametreleri karşılaştırmalıdır. Geniş 130 derecelik görüş açısı, arka aydınlatma için önemli bir avantajdır. Detaylı sınıflandırma sistemi, dizilerde elektriksel ve optik karakteristiklerin hassas eşleştirilmesine olanak tanır, bu da nihai ekranda görünür parlaklık veya renk geçişlerini önlemek için kritiktir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Karakteristik tablosundaki "Tipik" ve "Maks./Min." değerleri arasındaki fark nedir?
C: "Tipik", standart test koşulları altında beklenen ortalama değeri temsil eder. "Min" ve "Maks", tüm cihazlar için garanti edilen performans sınırlarını tanımlar; herhangi bir birimin parametre değeri belirtilen min ve maks değerleri arasında olacaktır.

S: Bu LED'i sabit gerilim kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Hayır. LED'ler akım kontrollü cihazlardır. İleri gerilimlerinin bir toleransı vardır ve sıcaklıkla değişir. Sabit bir gerilimle ("tipik" VF bile olsa) sürmek aşırı akıma ve hızlı arızaya yol açabilir. Her zaman sabit akım sürücüsü veya seri bir akım sınırlama direnci ile bir gerilim kaynağı kullanın.

S: Sınıf kodu neden önemlidir?
C: Sınıf kodu (örn. VF, IV, Renk Tonu için), LED'in spesifik performans alt kümesini size söyler. Üretim için, aynı sınıftan LED sipariş etmek, ürününüzdeki tüm birimler arasında tutarlı parlaklık, renk ve güç tüketimi sağlar, bu da kalite için hayati önem taşır.

S: Renklilik diyagramını ve sınıfları nasıl yorumlamalıyım?
C: CIE 1931 diyagramı, algılanabilir tüm renkleri haritalar. (x,y) koordinatları LED'in beyaz noktasını işaret eder. Sınıflar (A0, B3, vb.) bu harita üzerinde önceden tanımlanmış bölgelerdir. Aynı sınıftan LED'ler çok benzer bir beyaz renkte (örneğin, soğuk beyaz, nötr beyaz) ışık yayacaktır.

10. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji

LTW-270TLA, InGaN yarı iletken teknolojisine dayanır. Diyotun eklem potansiyelini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. InGaN katmanlarının spesifik bileşimi, yayılan ışığın dalga boyunu belirler. Doğası gereği mavi ışık yayan bir yarı iletkenden beyaz ışık üretmek için, tipik olarak mavi LED çipinin üzerine bir fosfor kaplama uygulanır. Mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürülür ve mavi ile dönüştürülmüş ışığın karışımı insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Yan görünümlü paket, bu yayılan ışığı şekillendiren ve yanal olarak yönlendiren kalıplanmış bir lens içerir.