SMD LED LTW-C283DS5 Veri Sayfası - 2.8x3.5mm Paket - 3.2V İleri Gerilim - Beyaz Işık - 36mW Güç - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-C283DS5, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED lambasıdır. Minyatür form faktörü, geniş bir elektronik ekipman yelpazesinde alan kısıtlı uygulamalar için uygun olmasını sağlar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu LED, yüksek parlaklık sunan ultra ince 0.2 mm InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) beyaz çip özelliğine sahiptir. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumludur. Cihaz, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standartlarına uygun olarak 7 inç çapında makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir, bu da yüksek hızlı otomatik pick-and-place ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder. Tasarımı aynı zamanda modern PCB montaj hatları için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumludur.

Birincil hedef pazarlar arasında telekomünikasyon ekipmanları, ofis otomasyon cihazları, ev aletleri ve endüstriyel ekipmanlar yer alır. Spesifik uygulamalar, tuş takımı ve klavye arka aydınlatması, durum göstergeleri, mikro ekranlar ve çeşitli sinyal ve sembol aydınlatma uygulamalarını kapsar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aşağıdaki bölüm, LTW-C283DS5 LED'in elektriksel, optik ve termal spesifikasyonlarının detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Ortam sıcaklığı (Ta) 25°C'de belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):36 mW. Bu, LED'in ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):50 mA. Bu, genellikle 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği koşullarında belirtilen maksimum izin verilen darbe akımıdır. Sürekli çalışma için kullanılmamalıdır.
• DC İleri Akımı (I_F):10 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-20°C ila +80°C. Cihazın bu ortam sıcaklığı aralığında çalışacağı garanti edilir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-40°C ila +85°C. LED bu sınırlar içinde hasar görmeden depolanabilir.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:260°C, 10 saniye. Bu, paketin reflow lehimleme sırasında dayanabileceği tepe sıcaklığını ve zaman profilini tanımlar.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve ileri akım (I_F) 5mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 112.0 mcd'den maksimum 280.0 mcd'ye kadar değişir. Gerçek değer, Bölüm 4'te açıklandığı gibi sınıflandırılır (kategorize edilir). Ölçüm, CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre ile gerçekleştirilir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin 0 derecede (eksen üzerinde) ölçülen tepe şiddetinin yarısı olduğu tam açıdır.
• Renklilik Koordinatları (x, y):CIE 1931 renklilik diyagramındaki tipik değerler x=0.304, y=0.301'dir. Bu koordinatlar yayılan ışığın beyaz noktasını tanımlar ve aynı zamanda bir sınıflandırma sistemine tabidir.
• İleri Gerilim (V_F):I_F=5mA'de 2.5V ila 3.2V arasında değişir. Kesin değer sınıflandırılır.
• Ters Akım (I_R):Ters gerilim (V_R) 5V uygulandığında maksimum 10 µA. Bu parametrenin yalnızca kızılötesi (IR) test amaçlı olduğunu not etmek kritiktir; LED ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmamıştır.

2.3 Termal Hususlar

36 mW'lık güç dağılımı derecesi ve belirtilen çalışma sıcaklığı aralığı, temel termal parametrelerdir. Ortam sıcaklığı ve ileri akımdan etkilenen maksimum eklem sıcaklığının aşılması, ışık çıkışının azalmasına, hızlanmış bozulmaya ve nihai arızaya yol açabilir. Özellikle maksimum akım derecesine yakın çalışırken performansı ve güvenilirliği korumak için, yeterli bakır ped alanı da dahil olmak üzere uygun PCB termal tasarımı esastır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli gereksinimleri karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıflandırması

İleri gerilim, her biri 0.1V aralıklı, 2.5V-2.6V (V1) ila 3.1V-3.2V (V7) arasında değişen yedi sınıfa (V1'den V7'ye) ayrılır. Her sınıfa ±0.1V tolerans uygulanır. Bu, sürücü devreleri tasarlamak ve sabit voltaj kaynağıyla beslenen dizilerde tekdüze parlaklık sağlamak için önemlidir.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

Işık çıkışı iki ana sınıfa ayrılır:

• Sınıf R:112.0 mcd ila 180.0 mcd
• Sınıf S:180.0 mcd ila 280.0 mcd

Her sınıfa ±%15 tolerans uygulanır. Spesifik sınıf kodu ürün ambalajında işaretlenir.

3.3 Renk Tonu (Renklilik) Sınıflandırması

Beyaz ışığın rengi, CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatları (x, y) ile tanımlanır. LTW-C283DS5, altı renk tonu sınıfı (S1'den S6'ya) kullanır, her biri renklilik şemasında belirli bir dörtgen bölgeyi temsil eder. Bu sınıflandırma, bir montajdaki birden fazla LED arasında renk tutarlılığını sağlar. Her sınıf içindeki (x, y) koordinatlarına ±0.01 tolerans uygulanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında spesifik grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örn., tipik ileri akım vs. ileri gerilim, bağıl ışık şiddeti vs. ileri akım, bağıl ışık şiddeti vs. ortam sıcaklığı), eğilimleri analitik olarak tanımlanabilir.

Bir LED'in ileri geriliminin (V_F) negatif bir sıcaklık katsayısı vardır; eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Tersine, ışık şiddeti tipik olarak eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu üründeki InGaN beyaz çip için, maksimum çalışma sıcaklığı aşılırsa ışık çıkışının önemli ölçüde düşmesi beklenebilir. Görüş açısı karakteristiği, şiddetin 0 derecede en yüksek olduğu ve 130 derecelik koninin kenarlarına doğru düştüğü Lambertian veya yakın-Lambertian bir dağılım gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LTW-C283DS5, standart bir 2835 paket ayak izi kullanır. Ana boyutlar yaklaşık 2.8mm uzunluk ve 3.5mm genişliktir, yükseklik ultra ince 0.2mm çipi içerir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.1mm'dir. Lens rengi sarıdır, ışık kaynağı ise bir InGaN beyaz çiptir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi ve Polarite

Doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için PCB için önerilen bir land pattern (ayak izi) sağlanmıştır. LED'in anot ve katot terminalleri vardır. Veri sayfası, montaj sırasında doğru yönlendirme için gerekli olan katot işaretini gösteren bir diyagram içerir, bu da cihazın ileri öngerilim uygulandığında yanmasını sağlar.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleri için spesifik bir reflow profili önerilir:

• Ön Isıtma Sıcaklığı:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Tepe Sıcaklıkta Kalma Süresi:Maksimum 10 saniye. LED iki reflow döngüsünden fazlasına maruz bırakılmamalıdır.

Optimum profilin spesifik PCB tasarımına, lehim pastasına ve kullanılan fırına bağlı olduğu vurgulanır. Spesifik uygulama için karakterizasyon önerilir.

6.2 Depolama ve Taşıma

Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri:Cihaz ESD'ye duyarlıdır. Taşıma, bilek kayışları ve antistatik eldivenler kullanılarak, tüm ekipman uygun şekilde topraklanmış olarak gerçekleştirilmelidir.

Nem Hassasiyeti:LED'ler, kurutucu ile birlikte nem bariyerli bir torbada paketlenir. Mühürlüyken, ≤30°C ve ≤%90 bağıl nemde (RH) depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldıktan sonra, bileşenler Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 3 olarak derecelendirilir. ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve bir hafta içinde IR reflow işlemine tabi tutulmalıdır. Orijinal torbadan daha uzun süre depolanırsa, lehimlemeden önce reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için en az 20 saat 60°C'de kurutma gereklidir.

6.3 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süre daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasallar paket malzemesine zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Spesifikasyonları

LED'ler, 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Şerit, standart 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılır. Her makara 5000 adet içerir. Tam makaradan daha az miktarlar için, kalan partiler için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

LED tipik olarak optimum stabilite ve uzun ömür için sabit bir akım kaynağı tarafından sürülür. Sabit voltaj kaynağıyla basit bir seri direnç kullanılabilir, burada direnç değeri R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Seçilen I_Fmaksimum 10mA DC ileri akımı aşmamalıdır. Paralel diziler için, V_Fsınıflandırma varyasyonlarını telafi etmek ve akım paylaşımını önlemek için her LED için ayrı akım sınırlayıcı dirençler şiddetle önerilir.

8.2 Tasarımda Termal Yönetim

Işık çıkışını ve ömrü korumak için etkili ısı dağılımı çok önemlidir. Tasarımcılar, genellikle daha büyük bakır düzlemlere termal rahatlama bağlantıları içeren önerilen PCB ped düzenini kullanmalıdır. Mutlak maksimum akım ve sıcaklık derecelerinde çalışmaktan kaçınmak, bir güvenilirlik marjı sağlar.

8.3 Uygulama Sınırlamaları

Veri sayfası, bu LED'lerin sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlandığını belirtir. Olağanüstü güvenilirlik gerektiren veya arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği (örn., havacılık, tıbbi yaşam desteği, ulaşım kontrolü) uygulamalar için, kullanımdan önce üreticiyle istişare yapılması gereklidir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma

LTW-C283DS5, birkaç temel farklılaştırıcı ile kendini konumlandırır: ultra ince 0.2mm çipi, bazı standart LED'lere kıyasla daha düşük profil tasarımlarına olanak tanır. InGaN beyaz çip kullanımı, tipik olarak farklı substratlı fosfor dönüştürülmüş mavi LED'ler gibi eski teknolojilere göre daha yüksek verimlilik ve daha iyi renk geri verimi sunar. 130 derecelik geniş görüş açısı, odaklanmış bir ışın yerine geniş aydınlatma gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Otomatik SMT montajı ve standart IR reflow işlemleriyle tam uyumluluğu, modern, uygun maliyetli üretim iş akışlarıyla uyumludur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: R ve S ışık şiddeti sınıfları arasındaki fark nedir?
C1: Sınıf R 112-180 mcd aralığını kapsarken, Sınıf S 5mA'de 180-280 mcd'yi kapsar. Sınıf S seçmek daha yüksek minimum parlaklık garanti eder.

S2: Bu LED'i 3.3V besleme ile sürebilir miyim?
C2: Muhtemelen, ancak ileri gerilim (V_F) sınıfına bağlıdır. V6 (3.0-3.1V) ve V7 (3.1-3.2V) sınıfları için, özellikle toleranslar göz önüne alındığında, 3.3V besleme, seri akım sınırlayıcı direncin etkili bir şekilde çalışması için yeterli voltaj marjı sağlamayabilir. Özel bir sabit akımlı LED sürücüsü veya daha yüksek bir besleme voltajı genellikle daha güvenilirdir.

S3: Ters akım derecesi neden sadece IR testi için?
C3: Bu spesifikasyon, üretim testi sırasında kullanılır. LED'in yarı iletken eklemi, önemli ters gerilimi engellemek üzere tasarlanmamıştır. Uygulama devrelerinde, ters gerilim olayları mümkünse paralel bir diyot gibi koruma kullanılmalıdır.

S4: Nem bariyerli torbayı açtıktan sonraki 1 haftalık raf ömrü ne kadar kritik?
C4: MSL 3 bileşenleri için, reflow öncesi kurutma yapılmadan bu süreyi aşmak, yüksek sıcaklıklı lehimleme işlemi sırasında buhar basıncı (patlamış mısır) nedeniyle dahili paket hasarı riskini önemli ölçüde artırır, bu da anında veya gizli arızalara yol açabilir.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Membran Tuş Takımı Arka Aydınlatması.Bir tasarımcı, bir paneldeki 12 tuşu eşit şekilde aydınlatmak istiyor. Tuş başına bir LTW-C283DS5 LED kullanmayı planlıyor, bunları bir ışık kılavuzunun altına yerleştiriyor. Tutarlı, yüksek parlaklık için S Sınıfı LED'ler ve tüm tuşlarda tekdüze beyaz renk sağlamak için tek bir Renk Tonu sınıfından (örn., S3) LED'ler seçiyor. LED'ler paralel olarak 5V rayından sürülüyor, her birinin kendi 150Ω seri direnci var (sonuçta I_F≈ (5V - 2.9V)/150Ω ≈ 14mA, bu önerilen 10mA maksimumun üzerinde—bir tasarım hatasını vurguluyor). Daha iyi bir tasarım, ~9.5mA için 220Ω direnç kullanmak veya sabit akımlı bir sürücü dizisi uygulamak olurdu. PCB düzeni, bir toprak düzlemine termal bağlantıları olan önerilen ped desenini takip ediyor. Montajlı kart, belirtilen profil kullanılarak kurşunsuz bir reflow fırınından geçiyor ve tuş takımı tekdüze, parlak arka aydınlatma sağlıyor.

12. Çalışma Prensibi

LTW-C283DS5, bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çipine dayanır. Diyotun eşik değerini aşan bir ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşir ve fotonlar şeklinde enerji açığa çıkarır—bu sürece elektrolüminesans denir. InGaN alaşımının spesifik bileşimi, mavi/morötesi spektrumda ışık yaymasına izin verir. Beyaz ışık oluşturmak için, bu birincil emisyon tipik olarak (muhtemelen sarı lens içinde bulunan) bir fosfor kaplama kullanılarak dönüştürülür; bu kaplama mavi ışığın bir kısmını emer ve sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve fosfor tarafından üretilen sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır.

13. Teknoloji Trendleri

Katı hal aydınlatma endüstrisi, birkaç net trendle birlikte gelişmeye devam etmektedir. Enerji verimliliğini artıran daha yüksek ışık etkinliği (vat başına daha fazla lümen) için sürekli bir itici güç vardır. Renk geri verim indeksi (CRI), özellikle ekran ve mimari aydınlatmada giderek daha önemli hale gelmekte, daha doğal beyaz ışık üreten fosfor sistemlerini teşvik etmektedir. Minyatürleştirme, taşınabilir ve yoğun elektronikler için anahtar olmaya devam etmekte, bu üründeki gibi ultra ince çiplerin kullanımını desteklemektedir. Ayrıca, entegrasyon bir trenddir; LED paketleri sürücüleri, sensörleri veya çoklu renk çiplerini tek modüllere dahil etmektedir. Son olarak, daha yüksek çalışma akımları ve sıcaklıkları altında güvenilirlik ve uzun ömür, devam eden araştırma ve geliştirme alanlarıdır.