İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 1.2 Cihaz Tanımlaması
- 2. Mekanik ve Paket Bilgileri
- 2.1 Paket Boyutları
- 2.2 Pin Konfigürasyonu ve Devre Şeması
- 3. Teknik Parametreler ve Özellikler
- 3.1 Mutlak Maksimum Değerler
- 3.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
- 3.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Duyarlılığı
- 4. Performans Eğrileri ve Grafiksel Veriler
- 5. Montaj ve İşlem Kılavuzları
- 5.1 SMT Lehimleme Talimatları
- 5.2 Önerilen Lehim Ped Deseni
- 6. Paketleme ve Taşıma
- 6.1 Paketleme Spesifikasyonları
- 6.2 Nem Duyarlılığı ve Depolama
- 7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
- 7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
- 7.2 Devre Tasarım Kılavuzları
- 7.3 Termal Yönetim
- 8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
- 9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
- 10. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji Trendleri
- 10.1 Temel Çalışma Prensibi
- 10.2 Endüstri Trendleri
1. Ürün Genel Bakışı
LTS-4817CTB-P, tek rakamlı sayısal bir ekran olarak tasarlanmış bir yüzey montaj cihazıdır (SMD). Temel işlevi, elektronik ekipmanlarda net ve güvenilir alfanümerik veya sayısal gösterim sağlamaktır. Ana bileşeni, safir bir alt tabaka üzerinde büyütülen İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken malzemesinin mavi ışık yaymasıdır. Bu cihaz, ortak anot tipi olarak sınıflandırılır, yani tüm LED segmentlerinin anotları dahili olarak bağlanmıştır ve çoklama için devre tasarımını basitleştirir. Özellikle ters montaj montaj süreçleri için tasarlanmıştır.
1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- Rakam Yüksekliği:Kompakt boyutu için iyi okunabilirlik sunan 0.39 inç (10.0 mm) karakter yüksekliğine sahiptir.
- Optik Kalite:Sürekli, düzgün segment aydınlatması, mükemmel karakter görünümü, yüksek parlaklık, yüksek kontrast ve geniş görüş açısı sağlar.
- Verimlilik ve Güvenilirlik:Düşük güç gereksinimi için tasarlanmıştır ve LED teknolojisinin doğasında bulunan katı hal güvenilirliğini sunar.
- Kalite Kontrolü:Birimler, ışık şiddetine göre sınıflandırılır (gruplandırılır), böylece üretim partileri arasında parlaklık tutarlılığı sağlanır.
- Çevresel Uyumluluk:Paket kurşunsuzdur ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.
1.2 Cihaz Tanımlaması
Parça numarası LTS-4817CTB-P, cihaz tipini şifreler: ortak anot konfigürasyonunda InGaN mavi LED çipleri kullanan, sağ tarafta ondalık noktalı tek rakamlı bir ekran.
2. Mekanik ve Paket Bilgileri
2.1 Paket Boyutları
Cihaz, belirli bir SMD ayak izine uyar. Kritik boyutsal notlar şunları içerir: aksi belirtilmedikçe tüm ölçümler milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0.25 mm'dir. Paket, parça numarası, üretim tarihi kodu ve LED partisi için işaretlemeler içerir. Kalite spesifikasyonları, uygun montaj ve performansı sağlamak için segment alanı içindeki yabancı madde, mürekkep kirliliği, kabarcıklar, paket eğilmesi ve pin talaşlarını sınırlar.
2.2 Pin Konfigürasyonu ve Devre Şeması
Ekran 10 pinli bir konfigürasyona sahiptir. Dahili devre şeması ortak anot mimarisini gösterir. Pin çıkışı şu şekildedir: Pin 1 (Katot E), Pin 2 (Katot D), Pin 3 (Ortak Anot), Pin 4 (Katot C), Pin 5 (Ondalık nokta için Katot DP), Pin 6 (Katot B), Pin 7 (Katot A), Pin 8 (Ortak Anot), Pin 9 (Katot F), Pin 10 (Katot G). Sağlanan şemada Pin 8 "Bağlantı Yok" olarak belirtilmiştir; bu, dahili tasarıma bağlı olarak rezerve edilmiş veya yedek bir anot bağlantısı olabilir.
3. Teknik Parametreler ve Özellikler
3.1 Mutlak Maksimum Değerler
Bunlar, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres sınırlarıdır. Değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.
- Segment Başına Güç Dağılımı:Maksimum 70 mW.
- Segment Başına Tepe İleri Akımı:50 mA (darbe koşullarında: 1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
- Segment Başına Sürekli İleri Akım:25°C'de 20 mA, 25°C üzerinde 0.21 mA/°C ile doğrusal olarak azaltılır.
- Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-35°C ila +105°C.
- Lehimleme Sıcaklığı:Oturma düzleminin 1/16 inç (yaklaşık 1.6mm) altında 3 saniye boyunca 260°C'ye dayanır.
3.2 Elektriksel ve Optik Özellikler
Tipik performans parametreleri Ta=25°C'de ölçülür.
- Işık Şiddeti (IV):10mA ileri akımda (IF) 8.4 mcd (Min), 26.8 mcd (Tipik).
- Tepe Dalga Boyu (λp):IF=20mA'da 468 nm (Tipik).
- Spektral Yarım Genişlik (Δλ):IF=20mA'da 25 nm (Tipik).
- Baskın Dalga Boyu (λd):IF=20mA'da 470 nm (Tipik).
- İleri Gerilim (VF):IF=20mA'da çip başına 3.3V (Min), 3.8V (Tipik).
- Ters Akım (IR):5V ters gerilimde (VR) 100 µA (Maks). Bu bir test koşuludur, çalışma modu değildir.
- Işık Şiddeti Eşleştirme Oranı:Benzer koşullar altında (IF=10mA) segmentler arasında maksimum 2:1, düzgün parlaklık sağlar.
- Çapraz Konuşma:≤ %2.5 olarak belirtilmiştir, bitişik segmentlerin istenmeyen aydınlatmasını en aza indirir.
3.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Duyarlılığı
LED'ler, elektrostatik deşarjdan kaynaklanan hasara karşı hassastır. Zorunlu kullanım önlemleri şunları içerir: topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven kullanmak; tüm ekipmanların, iş istasyonlarının ve depolamanın uygun şekilde topraklanmasını sağlamak; ve işleme sırasında plastik paket üzerinde birikebilecek statik yükleri nötrleştirmek için iyonizerler kullanmak.
4. Performans Eğrileri ve Grafiksel Veriler
Veri sayfası tipik karakteristik eğrileri içerir (sağlanan metin özetinde ayrıntılı olmasa da). Bu grafikler tasarım için gereklidir ve genellikle ileri akım ile ışık şiddeti (I-V eğrisi) arasındaki ilişkiyi, ortam sıcaklığının ışık şiddeti üzerindeki etkisini ve yaklaşık 468-470 nm civarında mavi ışık emisyon tepe noktasını gösteren göreceli spektral güç dağılımını gösterir. Bu eğrilerin analizi, tasarımcıların istenen parlaklık için sürücü akımını optimize etmelerine ve farklı termal koşullar altında performans değişimlerini anlamalarına olanak tanır.
5. Montaj ve İşlem Kılavuzları
5.1 SMT Lehimleme Talimatları
Cihaz, reflow lehimlemeye uygundur. Kritik işlem sınırları:
- Reflow Lehimleme (Maks 2 döngü):Ön ısıtma: 120-150°C, maksimum 120 saniye. Tepe sıcaklık: maksimum 260°C. Toplam lehimleme süresi profil sınırlarını aşmamalıdır.
- El Lehimlemesi (Havya, Maks 1 döngü):Havya ucu sıcaklığı: maksimum 300°C. Temas süresi: bağlantı başına maksimum 3 saniye.
- Çift geçiş gerekliyse, birinci ve ikinci reflow işlemi arasında normal sıcaklığa kadar zorunlu bir soğutma süresi gereklidir.
5.2 Önerilen Lehim Ped Deseni
Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu, reflow sırasında uygun kendi kendine hizalama ve yeterli mekanik mukavemet sağlamak için bir lehim ped deseni sağlanmıştır. Bu desene uyulması, üretim verimi ve uzun vadeli güvenilirlik için çok önemlidir.
6. Paketleme ve Taşıma
6.1 Paketleme Spesifikasyonları
Cihazlar, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu bant ve makara paketlemesinde tedarik edilir.
- Makara Boyutları:PS6 tipi makara için makara çapı, göbek genişliği ve bant yuva boyutları dahil detaylar sağlanmıştır.
- Taşıyıcı Bant:Boyutlar ve spesifikasyonlar EIA-481-C standartlarına uygundur. Ana parametreler yuva aralığı, bant kalınlığı (0.40±0.05mm) ve kavis toleransını içerir.
- Paketleme Miktarları:22 inçlik makara için standart makara uzunluğu 45.5 metredir ve 800 adet içerir. Kalan partiler için minimum paketleme miktarı 200 adet olarak belirtilmiştir.
- Öncü/Artçı Bant:Makine işlemesi için minimum 400mm öncü ve 40mm artçı bant içerir.
6.2 Nem Duyarlılığı ve Depolama
SMD paketi neme duyarlıdır. Cihazlar, kurutucu ile birlikte nem geçirmez bariyer torbalarında sevk edilir.
- Depolama Koşulları:Mühürlü torba açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 Bağıl Nemde depolanmalıdır.
- Kurutma Gereksinimleri:Spesifikasyonların ötesinde ortam nemine maruz kalınırsa, "patlamış mısır" çatlaması veya katman ayrılmasını önlemek için reflow öncesi kurutma gereklidir. Onaylı kurutma koşulları: 60°C'de ≥48 saat (makara içinde), veya 100°C'de ≥4 saat / 125°C'de ≥2 saat (toplu halde). Kurutma işlemi yalnızca bir kez yapılmalıdır.
7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
7.1 Tipik Uygulama Senaryoları
LTS-4817CTB-P, kompakt, parlak, tek rakamlı sayısal ekran gerektiren uygulamalar için idealdir. Yaygın kullanımlar şunları içerir: ölçüm cihazı panelleri (multimetreler, zamanlayıcılar), tüketici cihazları (mikrodalga fırınlar, kahve makineleri), endüstriyel kontrol arayüzleri, tıbbi cihaz okumaları ve mavi gösterimin görünürlük veya estetik nedenlerle tercih edildiği otomotiv aksesuar ekranları.
7.2 Devre Tasarım Kılavuzları
Ortak anot ekran olarak, her segment katodu bağımsız olarak, tipik olarak bir akım sınırlayıcı dirençle bir akım çekebilen sürücüye (örneğin, bir mikrodenetleyici GPIO pini veya özel bir LED sürücü IC) bağlanarak sürülür. Güç kaynağı tasarımında ~3.8V'luk ileri gerilim (VF) dikkate alınmalıdır. Sürekli akım, segment başına 20mA'yi aşmamalı ve 25°C üzeri ortam sıcaklıklarında uygun şekilde azaltılmalıdır. Birden fazla rakamı çoklamak için, sürücünün akım çekme kapasitesi ve anahtarlama hızının yeterli olduğundan emin olun.
7.3 Termal Yönetim
LED'ler verimli olsa da, güç dağılımı (segment başına 70mW'ye kadar) ısı üretir. Ortak anot bağlantıları için yeterli bakır alanına sahip uygun PCB düzeni, bir ısı emici görevi görebilir. Çalışma ortam sıcaklığının 105°C'yi aşmadığından emin olun ve yüksek sıcaklık ortamları için akım azaltma eğrisini dikkate alın.
8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma
Kırmızı GaAsP LED'ler gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, bu InGaN mavi LED daha yüksek parlaklık ve belirgin bir mavi renk sunar. Mavi SMD ekran segmenti içinde, temel farklılaştırıcıları 0.39 inç rakam yüksekliği, tutarlılık için sınıflandırılmış ışık şiddeti ve düşük çapraz konuşma ve segment eşleştirme spesifikasyonlarıdır. Sağlam paket ve detaylı lehimleme/paketleme spesifikasyonları, onu yüksek hacimli, otomatik montaj için uygun hale getirir.
9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: "Bağlantı Yok" pininin (Pin 8) amacı nedir?
C: Bu pin dahili olarak bağlı değildir. Mekanik simetri, paket standardizasyonu veya yer tutucu olarak var olabilir. Elektriksel bağlantı olarak kullanılmamalıdır.
S: Bu ekranı 5V güç kaynağı ile sürebilir miyim?
C: Evet, ancak her segment katodu için seri bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri R = (Vkaynak- VF) / IF olarak hesaplanır. 5V kaynak, 3.8V VF ve 10mA IF için, R ≈ (5 - 3.8) / 0.01 = 120 Ω'dur.
S: Kurutma neden gereklidir ve parçaları birden fazla kez kurutabilir miyim?
C: Plastik paket nemi emer. Reflow sırasında, hızlı ısınma bu nemi buhara dönüştürerek dahili hasara neden olabilir. Kurutma bu nemi uzaklaştırır. Veri sayfası, malzemelerin termal yaşlanmasını önlemek için kurutmanın yalnızca bir kez yapılması gerektiğini açıkça belirtir.
S: "Ters montaj montajı" ne anlama geliyor?
C: Cihazın, tipik bileşen tarafının tersindeki PCB tarafına monte edilmesinin amaçlandığını gösterir, genellikle estetik nedenlerle (kartın içinden görüntüleme). Önerilen lehim deseni bunun için tasarlanmıştır.
10. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji Trendleri
10.1 Temel Çalışma Prensibi
Bir LED, bir yarı iletken diyottur. P-n eklemi üzerine bant aralığını aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde açığa çıkarır. Spesifik malzeme olan InGaN, mavi ışık yayılımına karşılık gelen bir bant aralığına sahiptir. Safir alt tabaka, InGaN epitaksiyel katmanlarını büyütmek için kristal bir taban sağlar.
10.2 Endüstri Trendleri
Mavi (ve dolayısıyla fosfor dönüşümü ile beyaz) LED'ler için InGaN teknolojisinin kullanımı, katı hal aydınlatmada önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Ekran bileşenlerindeki trendler, ışık etkinliğinde (watt başına parlaklık) sürekli artışlar, daha fazla küçültme, daha sıkı gruplandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığı ve zorlu ortamlar için geliştirilmiş güvenilirliği içerir. Bu cihazda görüldüğü gibi, kurşunsuz ve RoHS uyumlu paketlemeye doğru hareket, standart bir endüstri gereksinimidir.
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. |