SMD LED LTW-C181DS5-GE2 Veri Sayfası - Süper İnce 0.55mm Yükseklik - Beyaz InGaN - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, bir yüzey montaj cihazı (SMD) Işık Yayan Diyot (LED) için tam teknik özellikleri sağlar. Bu bileşen, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri ve alanın kritik bir kısıt olduğu uygulamalar için özel olarak tasarlanmış minyatür LED ailesine aittir. LED, kompakt bir form faktöründe yüksek parlaklık sunan beyaz ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzemesini kullanır.

Bu ürünün arkasındaki temel tasarım felsefesi, modern elektronik üretim iş akışlarına sorunsuz bir şekilde entegre olan güvenilir, yüksek performanslı bir aydınlatma çözümü sağlamaktır. Kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleri ve otomatik pick-and-place ekipmanları ile uyumluluğu, onu yüksek hacimli üretim ortamları için uygun kılar. Ultra ince paket yüksekliği, giderek daha ince tüketici ve endüstriyel elektroniklerde kullanımını mümkün kılan temel bir özelliktir.

1.1 Özellikler

• Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması (RoHS) yönergesine uyumludur.
• Sadece 0.55 milimetre paket yüksekliği ile son derece düşük profil.
• Ultra parlak InGaN beyaz ışık çipi kullanır.
• Endüstri standardı paketleme: 7 inç çapında makaralarda 8mm bant.
• Elektronik Endüstrileri Birliği (EIA) standart paket şekillerine uygundur.
• Entegre devre (IC) mantık seviyeleri ile elektriksel olarak uyumludur.
• Otomatik bileşen yerleştirme sistemleri ile uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Standart kızılötesi reflow lehimleme profillerine dayanıklıdır.

1.2 Uygulamalar

Bu LED, geniş bir elektronik ekipman yelpazesi için tasarlanmıştır. Temel uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon Ekipmanları:Yönlendiriciler, modemler ve telefonlarda durum göstergeleri.
• Ofis Otomasyonu:Yazıcı, tarayıcı ve fotokopi makinelerinde tuş takımı, klavye ve kontrol panelleri için arka aydınlatma.
• Tüketici Elektroniği ve Ev Aletleri:Akıllı hoparlörler, televizyonlar ve mutfak aletleri gibi cihazlarda güç, mod veya işlev göstergeleri.
• Endüstriyel Ekipmanlar:Kontrol sistemlerinde makine durumu, arıza veya çalışma modu göstergeleri.
• İç Mekan Tabela ve Mikro Ekranlar:Semboller, ikonlar veya küçük bilgi ekranları için aydınlatma.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu sınırlar altında veya bu sınırlarda çalışma garanti edilmez. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):76 mW. Bu, LED paketinin termal sınırlarını aşmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):100 mA. Bu, 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliğinde belirtilen, darbe koşulları altında izin verilen maksimum akımdır. Sürekli akım değerinden önemli ölçüde yüksektir.
• DC İleri Akımı (I_F):20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_opr):-20°C ila +105°C. LED'in doğru şekilde çalışması için tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_stg):-40°C ila +105°C. Çalışma dışı depolama için sıcaklık aralığı.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:10 saniye için 260°C. Paketin reflow lehimleme sırasında dayanabileceği maksimum termal profil.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bunlar, standart test koşullarında (Ta=25°C, I_F=5mA, aksi belirtilmedikçe) ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):112.0 mcd (millikandela) ila 224.0 mcd aralığındadır. CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür. Gerçek değer sınıflandırılmıştır (bkz. Bölüm 3).
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin 0 derecede (eksen üzerinde) ölçülen şiddetin yarısı olduğu tam açıdır. Bu gibi geniş bir görüş açısı, arka aydınlatma ve durum göstergeleri için uygun geniş, dağınık aydınlatma sağlar.
• Renklilik Koordinatları (x, y):CIE 1931 renklilik diyagramında tipik değerler x=0.304, y=0.3005'tir. Bu koordinatlar beyaz ışığın algılanan renk noktasını tanımlar. Tolerans ve sınıflandırma uygulanır (bkz. Bölüm 3).
• İleri Voltaj (V_F):5mA'de 2.70V ila 3.15V aralığındadır. Bu, LED akım iletirken üzerindeki voltaj düşüşüdür. Belirli aralıklara sınıflandırılmıştır (bkz. Bölüm 3).
• Ters Akım (I_R):5V Ters Voltajda (V_R) maksimum 2 μA. Bu parametre öncelikle IR test amaçları içindir; cihaz ters öngerilimde çalıştırılmak üzere tasarlanmamıştır.

3. Sınıf Sıralama Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler temel parametrelere göre sıralanır (sınıflandırılır). Bu, tasarımcıların uygulamaları için belirli performans pencerelerini karşılayan parçaları seçmelerine olanak tanır.

3.1 İleri Voltaj (V_F) Sınıfı

I_F= 5mA'de sınıflandırma. Her sınıf ±0.1V toleransa sahiptir.

• Sınıf Kodu A: V_F= 2.70V ila 2.85V
• Sınıf Kodu B: V_F= 2.85V ila 3.00V
• Sınıf Kodu C: V_F= 3.00V ila 3.15V

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıfı

I_F= 5mA'de sınıflandırma. Her sınıf ±%15 toleransa sahiptir.

• Sınıf Kodu R1: I_V= 112.0 mcd ila 146.0 mcd
• Sınıf Kodu R2: I_V= 146.0 mcd ila 180.0 mcd
• Sınıf Kodu S1: I_V= 180.0 mcd ila 224.0 mcd

3.3 Renk Tonu (Renklilik) Sınıfı

I_F= 5mA'de CIE 1931 (x, y) renklilik diyagramındaki sınırlarla tanımlanır. Her sınıf hem x hem de y koordinatlarında ±0.01 toleransa sahiptir. Veri sayfası, S1-2, S2-2, S3-1 ve S4-1 gibi sınıflar için spesifik dörtgen sınırları listeler. Bu sınıflandırma, bir montajdaki birden fazla LED arasında renk tutarlılığını sağlar.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

4.1 Paket Boyutları

LED, süper ince bir paket tasarımına sahiptir. Ana boyut, 0.55 mm olan yüksekliktir. Diğer tüm paket boyutları, kaynak belge içindeki detaylı mekanik çizimde sağlanmıştır, aksi belirtilmedikçe standart tolerans ±0.1 mm'dir. Lens rengi sarıdır, ışık kaynağının kendisi ise bir InGaN beyaz çiptir.

4.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için baskılı devre kartı için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu önerilen düzene uymak, güvenilir lehim filetoları elde etmeye ve reflow sırasında tombstoning veya yanlış hizalamayı önlemeye yardımcı olur.

4.3 Polarite Tanımlama

Doğru polarite LED çalışması için çok önemlidir. Veri sayfası, paket üzerindeki anot ve katot terminallerini tanımlayan bir diyagram içerir. Genellikle bu, bileşen gövdesindeki bir işaretleme veya paket footprint'inde bir asimetri ile gösterilir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

5.1 Kızılötesi Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için spesifik bir termal profil önerilir. Kritik parametre, 10 saniyeden fazla aşılmaması gereken 260°C'lik bir tepe gövde sıcaklığıdır. Profil bir ön ısıtma aşaması içerir. Optimal profil, spesifik PCB tasarımına, bileşenlere ve kullanılan lehim pastasına bağlı olduğu ve her uygulama için karakterize edilmesi gerektiği vurgulanmaktadır.

5.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, son derece dikkatli bir şekilde yapılmalıdır. Öneri, maksimum 300°C sıcaklıkta bir lehimleme ucu kullanmak ve lehimleme süresini her ped için 3 saniye ile sınırlamaktır. Bu, LED çipine ve paketine termal hasarı önlemek için sadece bir kez yapılmalıdır.

5.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekiyorsa, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Kabul edilebilir yöntemler, LED'i normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süre daldırmayı içerir. Belirtilmemiş kimyasalların kullanımı LED paket malzemesine zarar verebilir.

6. Paketleme ve Taşıma

6.1 Bant ve Makara Özellikleri

Bileşenler, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant içinde tedarik edilir. Standart makara miktarı makara başına 5000 adettir. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Önemli taşıma notları şunları içerir: ardışık en fazla iki eksik bileşene izin verilir ve kalanlar için minimum sipariş edilebilir miktar 500 adettir.

6.2 Depolama Koşulları

Kapalı Paket:Orijinal, açılmamış nem geçirmez torbalarındaki (nem alıcı ile) LED'ler ≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolanmalıdır. Bu koşullar altında önerilen raf ömrü bir yıldır.
Açılmış Paket:Nem bariyer torbası açıldığında, bileşenler ortam nemine maruz kalır. ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında depolanmalıdır. Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 2a'yı karşılayan bileşenler için, IR reflow işleminin maruz kalma tarihinden itibaren 672 saat (28 gün) içinde tamamlanması önerilir. Daha uzun süre maruz kalan bileşenler, lehimlemeden önce emilen nemi uzaklaştırmak ve reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirilmelidir.

6.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri

LED, elektrostatik deşarj ve voltaj dalgalanmalarına karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında uygun ESD kontrol önlemleri alınmalıdır. Bu, topraklanmış bileklikler, antistatik eldivenler kullanmayı ve tüm ekipman ve çalışma yüzeylerinin uygun şekilde topraklanmasını sağlamayı içerir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Akım Sınırlama

LED'i bir voltaj kaynağından sürerken harici bir akım sınırlayıcı direnç zorunludur. Direnç değeri (R_limit) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R_limit= (V_supply- V_F) / I_F. Hesaplamada veri sayfasındaki maksimum V_F (örneğin, 3.15V) kullanmak, daha yüksek voltajlı bir sınıf parçasıyla bile akımın sınırı aşmamasını sağlar. Güvenilir çalışma için, yüksek parlaklık özellikle gerekli değilse, LED'i tipik 5mA test akımında veya altında sürmek tavsiye edilir.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da, uygun termal tasarım LED ömrünü uzatır ve ışık çıkışını korur. PCB ped tasarımının, önerilen düzene göre yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. Yüksek ortam sıcaklığı uygulamalarında, jonksiyon sıcaklık sınırları içinde kalmak için ileri akımın düşürülmesi gerekebilir.

7.3 Optik Tasarım

130 derecelik görüş açısı, geniş, Lambert benzeri bir yayılım deseni üretir. Daha odaklanmış bir ışın demeti gerektiren uygulamalar için, ikincil optikler (lensler veya ışık kılavuzları) gerekli olacaktır. Sarı lens, beyaz ışık oluşturmak için InGaN mavi çip için bir renk dönüştürücü fosfor görevi görür ve özellikleri nihai renkliliğin ayrılmaz bir parçasıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu LED'in birincil farklılaştırıcı özelliği, onun0.55mm ultra ince yüksekliğidir. Bu, onu z-yüksekliğinin ciddi şekilde kısıtlandığı akıllı telefonlar, tabletler ve giyilebilir elektronikler gibi modern ultra ince cihazlar için çekici bir seçim haline getirir. 0.6mm veya daha yüksek olabilen standart LED paketleriyle karşılaştırıldığında, bu bileşen montaj kalınlığında doğrudan bir azalma sunar. Ayrıca, bu kadar ince bir pakette yüksek parlaklık (5mA'de 224 mcd'ye kadar) ve geniş görüş açısı kombinasyonu, optik performansı mekanik minimalizm ile dengeleyen önemli bir mühendislik başarısıdır.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 20mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?
C: Evet, 20mA maksimum derecelendirilmiş DC ileri akımdır. En uzun ömür ve kararlı performans için, 5-10mA gibi daha düşük bir akımda çalıştırmak önerilir.

S: R1, R2 ve S1 ışık şiddeti sınıfları arasındaki fark nedir?
C: Bu sınıflar farklı ışık çıkışı aralıklarını temsil eder. S1 en parlak sınıftır (180-224 mcd), R2 orta aralıktır (146-180 mcd) ve R1 standart sınıftır (112-146 mcd). Daha yüksek bir sınıf seçmek, belirli bir akım için daha fazla ışık çıkışı sağlar.

S: Torba açıldıktan sonraki 672 saatlik zemin ömrü ne kadar kritiktir?
C: Güvenilirlik için çok önemlidir. Bu maruz kalma süresini reflow öncesi bir pişirme döngüsü olmadan aşmak, lehimleme sırasında emilen nemin hızlı buharlaşması nedeniyle ("patlamış mısır" etkisi) iç paket katmanlarının ayrılmasına veya çatlamasına yol açabilir.

S: Ters akım derecelendirmesi neden sadece test amaçlıdır?
C: LED bir diyottur ve bir devrede ters öngerilimde çalıştırılmak üzere tasarlanmamıştır. 5V ters voltaj derecelendirmesi, sızıntı akımını doğrulamak için bir test koşuludur, bir çalışma kılavuzu değildir. Devrede her zaman doğru polariteyi sağlayın.

10. Çalışma Prensipleri

Bu LED, bir yarı iletken p-n ekleminde elektrolüminesans prensibiyle çalışır. Aktif bölge InGaN'dan oluşur. Diyotun açılma voltajını (V_F) aşan bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Beyaz bir LED'de, InGaN katmanındaki bu yeniden birleşme tipik olarak mavi ışık üretir. Bir fosfor kaplama (sarı lens içinde bulunur) bu mavi ışığın bir kısmını absorbe eder ve onu sarı ışık olarak yeniden yayar. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Spesifik oranlar ve fosfor bileşimi, CIE diyagramındaki tam renklilik koordinatlarını (x, y) belirler.

11. Endüstri Trendleri

Bu bileşenin geliştirilmesi, optoelektronikteki birkaç önemli trendi yansıtır:Küçültmepaket yüksekliklerini 0.5mm'nin altına iterek baskın bir itici güç olmaya devam etmektedir.Artırılmış Verimliliksüreklidir, yeni çip tasarımları ve fosforlar watt başına daha yüksek lümen (lm/W) sağlamaktadır.Renk Tutarlılığı ve Sınıflandırmadaha sofistike hale gelmiştir, tanımlanmış renk tonu dörtgenleri gibi daha sıkı sınıflar, ekranlar ve aydınlatma için çoklu LED dizilerinde daha iyi renk eşleştirmesine olanak tanır. Son olarak,üretim uyumluluğutemel kalmaya devam etmektedir, bileşenler tam otomatik, yüksek hızlı SMT hatları için optimize edilmekte ve sağlanan detaylı lehimleme kılavuzlarında kanıtlandığı gibi kurşunsuz reflow profilleri için yeterince sağlam olmaktadır.