SMD LED LTW-C19BZDS2-NB Veri Sayfası - InGaN Beyaz Çip - 2.5-3.0V - 70mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, LTW-C19BZDS2-NB modeli için tam teknik özellikleri sağlar. Bu bileşen, yüzey montaj cihazı (SMD) bir LED lambadır. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmıştır ve alanın kritik bir kısıt olduğu uygulamalara uygundur. LED, ışık kaynağı olarak ultra parlak bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) beyaz çip kullanır ve sarı lensli, siyah kapaklı bir paket içinde yer alır. Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması (RoHS) yönergesine uygundur.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED'in birincil avantajları, ince cihazlara entegrasyonu kolaylaştıran süper ince profili içerir. 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm'lik bant üzerinde paketlenmiştir, bu da modern elektronik üretiminde kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumluluğu sağlar. Cihaz ayrıca yüzey montaj teknolojisi montajı için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır. Elektriksel özellikleri Entegre Devre (I.C.) uyumludur, bu da sürücü devre tasarımını basitleştirir.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, geniş bir elektronik ekipman üreticisi yelpazesini hedeflemektedir. Temel uygulamaları şunları içerir, ancak bunlarla sınırlı değildir:

• Telekomünikasyon Ekipmanları:Yönlendiriciler, modemler ve el cihazlarındaki durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyonu:Dizüstü bilgisayarlar, hesap makineleri ve kontrol panellerindeki tuş takımı ve klavye arka aydınlatması.
• Tüketici Elektroniği ve Ev Aletleri:Güç durum ışıkları, fonksiyon göstergeleri.
• Endüstriyel Ekipmanlar:Panel göstergeleri ve makine durum ışıkları.
• Mikro Ekranlar ve Sembolik Aydınlatma:Küçük ölçekli bilgilendirici aydınlatma.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, standart test koşullarında (Ta=25°C) LED'in temel performans parametrelerinin detaylı, objektif bir yorumunu sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Sürekli çalışma için tasarlanmamıştır.

• Güç Dağılımı (Pd):70 mW. Bu, LED paketinin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Sürekli İleri Akım (IF):20 mA DC. Uygulanabilecek maksimum kararlı durum akımı.
• Tepe İleri Akım:100 mA, yalnızca aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) Eşiği (HBM):2000V. Bu İnsan Vücudu Modeli derecesi, orta düzeyde bir ESD hassasiyetini gösterir; uygun kullanım prosedürleri gereklidir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-20°C ila +80°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +100°C.
• Kızılötesi Reflow Lehimleme Koşulu:Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için standart olan, maksimum 10 saniye için 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanır.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, belirtilen test koşullarında (tipik olarak IF = 2mA) garanti edilir.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 11.0 mcd'den maksimum 45.0 mcd'ye kadar değişir, tipik değer 28.0 mcd'dir. Şiddet, CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ1/2):80 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve ışın yayılımını tanımlar.
• Renklilik Koordinatları (x, y):CIE 1931 renklilik diyagramında yaklaşık (0.31, 0.31). Bu, LED'in beyaz nokta rengini tanımlar. Bu koordinatlara ±0.01'lik bir tolerans uygulanır.
• İleri Gerilim (VF):2mA'de 2.50V ile 3.00V arasında, tipik değer 2.70V'dir. Bu, LED akım iletirken üzerindeki gerilim düşümüdür.
• Ters Gerilim (VR):5.0V ila 9.0V.Önemli Not:Bu parametre yalnızca IR test karakterizasyonu içindir. Cihaz ters öngerilim altında çalışmak için tasarlanmamıştır.
• Ters Akım (IR):5V'luk bir ters gerilim uygulandığında maksimum 10 μA.

3. Sınıflandırma (Bin) Sistemi Açıklaması

LED'ler, tutarlılığı sağlamak için üretim sonrasında temel parametrelere göre sınıflandırılır (binlenir). Sınıf kodu ambalaj üzerinde işaretlenir.

3.1 İleri Gerilim (VF) Sınıfı

IF=2mA'de sınıflandırılır. Sınıf kodları (10, A10, B10, B11, 12), 2.50-2.60V'dan 2.90-3.00V'a kadar artan gerilim aralıklarını temsil eder, her sınıf için ±0.1V tolerans vardır.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıfı

IF=2mA'de sınıflandırılır. Sınıf kodları L, M, N sırasıyla şiddet aralıklarını temsil eder: 11.0-18.0 mcd, 18.0-28.0 mcd ve 28.0-45.0 mcd, her sınıf için ±%15 tolerans vardır.

3.3 Renk Tonu (Renk) Sınıfı

IF=2mA'de CIE 1931 diyagramındaki renklilik koordinatları (x, y) ile tanımlanır. Sınıf kodları S1, S2, S3, S5, renk tablosundaki belirli dörtgen bölgeleri tanımlar, böylece aynı sınıftaki LED'lerin görsel olarak benzer bir beyaz renge sahip olması sağlanır. Koordinatlara ±0.01'lik bir tolerans uygulanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (Şek.1, Şek.5), aşağıdaki analiz sağlanan tablo verilerine ve standart LED davranışına dayanmaktadır.

4.1 İleri Akım - İleri Gerilim (I-V Eğrisi)

İleri gerilim (VF), düşük bir test akımı olan 2mA'de belirtilmiştir. Tipik bir InGaN LED için, VF akımla logaritmik bir ilişki sergiler. Maksimum sürekli akım olan 20mA'de çalıştırmak, 2mA'de listelenen 2.70V tipik değerinden daha yüksek bir VF ile sonuçlanacaktır. Tasarımcılar, doğru seri direnci veya sabit akım sürücü gerilimini hesaplamak için tam I-V eğrisine başvurmalı veya türetmelidir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti (Iv), ileri akıma oldukça bağımlıdır. Belirtilen Iv değerleri 2mA'dedir. Şiddet tipik olarak akımla süper-lineer olarak artar, daha yüksek akımlarda termal ve verim düşüşü nedeniyle doyuma ulaşabilir. 20mA maksimum sürekli akım derecesi, cihazın test koşulundan daha yüksek çıkış için daha sert sürülebileceğini gösterir, ancak bu güç dağılımını ve bağlantı sıcaklığını artıracak, potansiyel olarak ömrü ve renk kararlılığını etkileyecektir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Çalışma sıcaklığı aralığı -20°C ila +80°C'dir. Tüm LED'ler gibi, bu cihazın performansı da sıcaklığa duyarlıdır. Tipik olarak, ileri gerilim (VF) artan sıcaklıkla azalır (negatif sıcaklık katsayısı). Daha kritik olarak, ışık çıkışı (Iv) genellikle bağlantı sıcaklığı yükseldikçe azalır. Kararlı ışık çıkışı gerektiren uygulamalar için, PCB'nin termal yönetimi ve LED'in çalışma ortamının dikkate alınması esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

Veri sayfası detaylı bir boyut çizimi içerir. Önemli notlar: tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.1 mm'dir. Fiziksel ayak izi, uyumluluk için bir EIA standart paketi olacak şekilde tasarlanmıştır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

PCB için önerilen bir lehim pedi geometrisi sağlanmıştır, bu da reflow işlemi sırasında güvenilir lehimleme ve uygun hizalamayı sağlar. Bu öneriye uymak, iyi lehim dolguları ve mekanik dayanım elde etmeye yardımcı olur.

5.3 Polarite Tanımlama

Veri sayfası çizimi, cihaz üzerindeki katot ve anot işaretlerini gösterir. Montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir, çünkü ters gerilim uygulamak LED'e zarar verebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri (Kurşunsuz İşlem)

Detaylı bir reflow profili önerilir. Temel parametreler arasında ön ısıtma bölgesi (150-200°C), ön ısıtma süresi (maks. 120 saniye), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve 260°C üzerindeki sürenin maksimum 10 saniye ile sınırlandırılması yer alır. LED bu profili maksimum iki kez dayanabilir. Optimal profilin belirli PCB montajına bağlı olduğunu not etmek çok önemlidir; kart seviyesinde karakterizasyon önerilir.

6.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse, lehimleme ucu sıcaklığı 300°C'yi aşmayan bir havya ile yapılmalı ve lehimleme süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Depolama ve Kullanım Koşulları

ESD Önlemleri:Cihazın ESD eşiği 2000V'dur (HBM). Elektrostatik deşarjdan kaynaklanan hasarı önlemek için antistatik bilekliklerle ve uygun şekilde topraklanmış ekipmanlarla kullanım zorunludur.

Nem Hassasiyeti:LED'ler, nem bariyerli torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir. Orijinal kapalı torba açıldıktan sonra, bileşenlerin sınırlı bir raf ömrü vardır (MSL 3). Maruziyetten sonraki bir hafta içinde IR reflow'un tamamlanması önerilir. Açıldıktan sonra daha uzun süreli depolama için, lehimlemeden önce en az 20 saat 60°C'de kurutma yapılmalı veya kapalı, kuru bir ortamda (örn. kurutucu veya azot ile) saklanmalıdır.

Depolama Ortamı:Açılmamış paketler ≤30°C ve ≤%90 RH'de saklanmalıdır. Açılmış paketler veya bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de saklanmalıdır.

6.4 Temizlik

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

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Bant ve Makara Özellikleri

LED'ler, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Standart makara miktarı 4000 adettir. Kalan siparişler için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarına uygundur. Bandın, bileşen yuvalarını kapatmak için bir kapak bandı vardır.

7.2 Parça Numarası Yorumlaması

LTW-C19BZDS2-NB parça numarası, ürün ailesi, renk ve belirli sınıf seçimleri (muhtemelen şiddet ve renk için) hakkında kodlanmış bilgiler içerir. Kesin kod çözme özeldir, ancak sarı lens/siyah kapaklı ve InGaN beyaz çipli bu spesifik varyantı tanımlar.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

En yaygın sürme yöntemi, akımı sınırlamak için basit bir seri dirençtir. Direnç değeri (R), R = (Vbesleme - VF) / IF olarak hesaplanır, burada VF istenen çalışma akımındaki (IF) ileri gerilimdir. Değişen VF veya besleme gerilimi üzerinde kararlı akım için, özellikle tutarlı parlaklık gerektiren uygulamalarda, sabit akım sürücüsü (doğrusal veya anahtarlamalı) önerilir.

8.2 Termal Yönetim

Maksimum 70mW güç dağılımı ile termal tasarım güvenilirlik için önemlidir. PCB'nin, ısı emici görevi görmesi için LED pedlerine bağlı yeterli bakır alana sahip olduğundan emin olun. Ortaya çıkan bağlantı sıcaklığını değerlendirmeden yüksek ortam sıcaklıklarında maksimum akımda çalışmaktan kaçının.

8.3 Optik Tasarım

80 derecelik görüş açısı, geniş, dağınık bir ışın sağlar ve bir alan üzerinde eşit aydınlatma gerektiren gösterge ışıkları ve arka aydınlatma için uygundur. Daha odaklanmış ışık için ikincil optikler (lensler) gerekli olacaktır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu LED'in sınıfındaki temel farklılaştırıcıları, InGaN beyaz çip kombinasyonu (genellikle eski fosforlu mavi teknolojilerden bazı yönlerden daha yüksek verimlilik ve daha iyi renksel geriverim sunar), estetik veya optik filtreleme amaçlı spesifik sarı lens/siyah kapak paketi ve renk ve şiddet tutarlılığı için detaylı sınıflandırma yapısıdır. 70mW güç derecesi ve 20mA akım kapasitesi küçük SMD LED'ler için standarttır, bu da onu genel amaçlı gösterge kullanımı için konumlandırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 3.3V mantık ile sürebilir miyim?

C: Evet. 2mA'de tipik VF değeri 2.7V olduğundan, 3.3V besleme ile basit bir seri direnç kullanılabilir. Direnç değerini istediğiniz çalışma akımına göre hesaplayın.

S: Iv sınıfları (L, M, N) arasındaki fark nedir?

C: Farklı garanti edilen minimum ışık çıkış seviyelerini temsil ederler. N sınıfı en yüksek şiddeti (28-45 mcd) sunarken, L sınıfı en düşüktür (11-18 mcd). Uygulamanızın parlaklık gereksinimine göre seçim yapın.

S: Ters koruma diyotu gerekli midir?

C: LED küçük bir ters akıma (5V'da maks. 10 μA) dayanabilse de, ters çalışma için tasarlanmamıştır. Ters gerilimin mümkün olduğu devrelerde (örn. AC bağlantı, endüktif yükler), LED ile paralel (katot anoda) harici bir koruma diyotu şiddetle önerilir.

S: Renk Tonu Sınıfı koordinatlarını nasıl yorumlarım?

C: S1, S2, S3, S5 sınıfları, CIE renk tablosundaki bölgeleri tanımlar. Aynı sınıftaki LED'ler görsel olarak benzer bir beyaz renge sahip olacaktır. Birden fazla LED arasında renk eşleştirmesinin kritik olduğu uygulamalar için, sıkı bir renk tonu sınıfı belirtmek esastır.

11. Pratik Kullanım Senaryosu Örneği

Senaryo: Bir tüketici yönlendiricisi için durum göstergesi tasarımı.

LED'in "güç açık" ve "ağ aktivitesi"ni göstermesi gerekiyor. Sabit yeşil ışık genellikle güç için kullanılır, ancak bu beyaz LED renkli bir difüzör arkasında veya modern beyaz ışık estetiği için kullanılabilir.

Tasarım Adımları:

1. Sürücü Devresi:Yönlendiricinin 3.3V hattını kullanın. Aşırı güç çekimi olmadan iyi görünürlük için 10mA'lik bir çalışma akımı hedefleyin. VF'nin 2.8V olduğunu varsayarak (konservatif tahmin), seri direnci hesaplayın: R = (3.3V - 2.8V) / 0.01A = 50 Ohm. Standart 51-ohm'luk bir direnç kullanın.

2. Termal:Güç dağılımı: Pd = VF * IF = 2.8V * 0.01A = 28mW, 70mW maksimumun oldukça altında.

3. PCB Düzeni:Veri sayfasındaki önerilen ped düzenini takip edin. Isı dağılımı için pedlerin etrafına küçük bir bakır döküm ekleyin.

4. Bileşen Seçimi:Yeterli parlaklık için M veya N sınıfından sipariş verin. Farklı yönlendirici modelleri arasında birden fazla birim kullanılıyorsa, renk eşleştirmesini sağlamak için tutarlı bir Renk Tonu Sınıfı (örn. S2) belirtin.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yapılmış bir yarı iletken çipe dayanır. Bu malzemenin p-n eklemine ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerjiyi foton (ışık) şeklinde salar. InGaN katmanlarının spesifik bileşimi, mavi veya yakın ultraviyole spektrumunda ışık yayacak şekilde tasarlanmıştır. Beyaz ışık oluşturmak için, bu birincil emisyon paket içindeki bir fosfor kaplama ile birleştirilir. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını emer ve daha uzun dalga boylarında (sarı, kırmızı) yeniden yayar, kalan mavi ışıkla karışarak beyaz algısını üretir. Sarı lens spektral çıkışı daha da değiştirebilir veya dağılım sağlayabilir.

13. Teknoloji Trendleri ve Bağlam

InGaN tabanlı beyaz LED'ler, katı hal aydınlatmasında önemli bir ilerlemeyi temsil eder. Bu bileşenle ilgili temel endüstri trendleri şunları içerir:

Artırılmış Verimlilik:Devam eden malzeme bilimi araştırmaları, çipin iç kuantum verimliliğini (IQE) ve fosforun dönüşüm verimliliğini iyileştirmeyi, böylece watt başına daha yüksek lümen (lm/W) elde etmeyi amaçlamaktadır.

Renk Kalitesi:Renksel Geriverim İndeksi'ni (CRI) iyileştirmek, beyaz ışığın daha doğal görünmesini sağlamak için çoklu fosfor karışımları ve yeni fosfor malzemelerinin geliştirilmesi.

Küçültme:Daha ince ve küçük tüketici elektroniği için sürüş, bu cihazın "süper ince" karakteristiği gibi giderek daha küçük ayak izine ve daha düşük profile sahip LED'leri zorlamaya devam etmektedir.

Güvenilirlik ve Ömür:Paketleme malzemeleri ve termal yönetimdeki iyileştirmeler, SMD LED'lerin operasyonel ömrünü uzatmakta, onları daha zorlu uygulamalar için uygun hale getirmektedir. Bu veri sayfasındaki detaylı depolama ve kullanım kılavuzları, endüstrinin tedarik zinciri boyunca güvenilirliği koruma odaklanmasını yansıtmaktadır.