SMD LED LTW-482DS5 Veri Sayfası - Beyaz InGaN, Sarı Lens - Elektriksel ve Optik Özellikler

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-482DS5, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED lambasıdır. Alanın kritik bir kısıt olduğu uygulamalar için geliştirilmiş bir bileşen ailesinin parçasıdır. Cihaz, ultra parlak beyaz InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çipini sarı renkli bir lensle birleştirerek belirli bir renk çıktısı sağlar. Bu LED, yüksek hacimli elektronik üretiminde yaygın olarak kullanılan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle uyumlu olacak şekilde yapılandırılmıştır.

Bu bileşenin temel avantajı, küçültülmüş form faktöründe olması ve üretimi kolaylaştıran otomatik pick-and-place ekipmanlarına uygunluğudur. EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paketi olarak sınıflandırılır ve endüstri montaj hatlarıyla geniş uyumluluk sağlar. Cihaz ayrıca I.C. (Entegre Devre) uyumlu olarak belirtilmiştir; bu, birçok durumda karmaşık ara sürücü katmanları gerektirmeden, mikrodenetleyicilerden veya diğer dijital devrelerden gelen tipik mantık seviyesi voltajlarıyla doğrudan sürülebileceği anlamına gelir.

Bu LED'in hedef pazarı, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesini kapsar. Başlıca uygulamalar arasında durum göstergesi, tuş takımı ve klavye arka aydınlatması ve mikro ekranlara entegrasyon yer alır. Ayrıca, kompakt ve güvenilir bir ışık kaynağı gerektiren telekomünikasyon ekipmanlarında, ofis otomasyon cihazlarında, çeşitli ev aletlerinde ve iç mekan tabela veya sembol aydınlatmasında bulunur.

2. Teknik Özelliklere Derinlemesine Bakış

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, LED'e kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bu değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Maksimum sürekli DC ileri akım (IF) 20 mA'dir. 100 mA'lik daha yüksek bir tepe ileri akımına izin verilir, ancak yalnızca katı 1/10 görev döngüsü ve 0.1 milisaniyeyi aşmayan darbe genişliği ile darbe koşulları altında. Maksimum güç dağılımı 72 miliwatt'tır (mW). Cihaz, -20°C ila +80°C sıcaklık aralığında çalışacak şekilde derecelendirilmiştir ve -40°C ila +85°C ortamlarda saklanabilir. Montaj için kritik bir derecelendirme, reflow sırasında 10 saniye süreyle 260°C'yi aşmaması gereken kızılötesi lehimleme koşuludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Tipik çalışma karakteristikleri, Ta=25°C ve 5 mA ileri akımında (IF) ölçülür; bu yaygın bir test koşuludur. İleri voltaj (VF), minimum 2.55 volt ile maksimum 3.15 volt arasında değişir ve tipik bir değer bu bant içinde kabul edilir. Algılanan parlaklığın bir ölçüsü olan ışık şiddeti (Iv), 71.0 milikandela (mcd) ile 280.0 mcd arasında geniş bir aralığa sahiptir. Bu varyasyon, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir. Işık şiddetinin eksen üzeri değerinin yarısına düştüğü açı olarak tanımlanan görüş açısı (2θ1/2) 130 derecedir ve bu da çok geniş bir ışın deseni olduğunu gösterir. CIE 1931 renk uzayındaki renk noktasını tanımlayan renklilik koordinatları, test koşullarında x=0.304 ve y=0.301 olarak belirtilmiştir. Ters akım (IR), 5V ters voltajda (VR) 10 mikroamperden az olacak şekilde garanti edilir, ancak cihaz ters çalışma için tasarlanmamıştır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTW-482DS5, İleri Voltaj (VF), Işık Şiddeti (Iv) ve Renk Tonu (renk noktası) için üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Voltaj (VF) Sınıflandırması

VF, V1 (2.55V - 2.65V) ile V6 (3.05V - 3.15V) arasında 0.1V adımlarla sınıflandırılır. Her sınıfa ±0.1V tolerans uygulanır. Bu, tasarımcıların sabit voltaj kaynağıyla sürüldüğünde düzgün parlaklık gerektiren uygulamalar için daha dar voltaj aralığına sahip LED'leri seçmelerine veya akım sınırlayıcı direnç hesaplamalarını daha iyi eşleştirmelerine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Işık şiddeti üç ana koda ayrılır: Q (71.0 - 112.0 mcd), R (112.0 - 180.0 mcd) ve S (180.0 - 280.0 mcd). Her sınıf aralığına ±%15 tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, arka aydınlatma dizileri veya durum göstergesi kümeleri gibi birden fazla LED arasında tutarlı algılanan parlaklığın önemli olduğu uygulamalar için çok önemlidir.

3.3 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması

Renklilik koordinatları (x, y), S1'den S6'ya kadar etiketlenmiş altı bölgeye ayrılır. Her sınıf, CIE 1931 renklilik diyagramında bir dörtgen alan tanımlar. Sınıflar, benzer beyaz renk sıcaklığı ve tonlarına sahip LED'leri gruplamak için düzenlenmiştir. Her koordinat için kendi sınıfı içinde ±0.01 tolerans uygulanır. Bu, birden fazla LED yan yana kullanıldığında renk düzgünlüğünü sağlar. Sağlanan diyagram, bu S1-S6 bölgelerini renklilik şeması üzerinde görsel olarak eşler.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, temel parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eden tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler sağlanan metinde ayrıntılı olarak verilmemiş olsa da, böyle bir LED için standart eğriler genellikle şunları içerir:

• İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi):Bu doğrusal olmayan eğri, voltajın akımla nasıl arttığını gösterir. Özellikle seri dirençli sabit voltaj kaynağı kullanırken sürücü devresini tasarlamak için gereklidir.
• Işık Şiddeti - İleri Akım:Bu eğri, ışık çıktısının sürücü akımıyla nasıl arttığını gösterir. Genellikle bir aralıkta doğrusaldır ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşır.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Bu eğri, ışık çıktısının termal düşüşünü gösterir. LED'in bağlantı sıcaklığı arttıkça, ışık verimliliği azalır. Bunu anlamak, uygulamadaki termal yönetim için kritik öneme sahiptir.
• Bağıl Spektral Güç Dağılımı:Beyaz bir LED için bu grafik, her dalga boyunda yayılan ışığın şiddetini gösterir. InGaN tipi gibi bir beyaz LED tipik olarak çipin kendisinden gelen mavi bir emisyon tepe noktasına ve fosfor kaplamasından gelen daha geniş bir sarı emisyona sahiptir, bu da algılanan beyaz ışığı oluşturur.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, standart bir SMD paket şekline uyar. Uzunluk, genişlik, yükseklik ve bacak aralığı gibi tüm kritik boyutlar, aksi belirtilmedikçe standart ±0.1 mm toleransı ile milimetre cinsinden verilmiştir. Lens rengi sarıdır ve kaynak (çip) rengi beyazdır. PCB ayak izi tasarımı için detaylı ölçülü çizimler veri sayfasında yer alır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

Bileşen, katot (negatif) bacağını belirtmek için işaretler veya yapısal özellikler (pahlı köşe veya nokta gibi) içerir. Doğru lehim bağlantısı oluşumunu, güvenilir elektriksel bağlantıyı ve reflow işlemi sırasında ve sonrasında optimal mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen bir PCB land pattern (bağlantı pad'i) düzeni sağlanır. Paket yönüne göre lehimleme yönü de, tombstoning'i (bir ucun pad'den kalkması) önlemek için belirtilmiş olabilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için önerilen bir reflow profili sağlanır. Ana parametreler arasında ön ısıtma aşaması, likidüs üzerinde tanımlanmış bir süre, 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve bu tepe sıcaklığında maksimum 10 saniye ile sınırlı bir süre yer alır. Profil, LED paketi üzerindeki termal stresi en aza indirirken güvenilir bir lehim bağlantısı sağlamak üzere tasarlanmıştır. Optimal profilin, belirli PCB tasarımı, lehim macunu ve fırın özelliklerine göre değişebileceği vurgulanır.

6.2 Depolama ve Taşıma

LED'ler nem hassas cihazlardır (MSL 3). Orijinal nem geçirmez torbalarında kurutucu ile mühürlendiğinde, ≤30°C ve ≤%90 bağıl nemde (RH) saklandığında bir yıl raf ömrüne sahiptirler. Torba açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de saklanmalıdır. IR reflow işleminin açıldıktan sonraki bir hafta içinde tamamlanması önerilir. Orijinal ambalaj dışında bir haftadan uzun süre depolama için, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" hasarını önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme gereklidir.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'in oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süre daldırılması önerilir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler plastik lensi veya paket malzemesini hasara uğratabilir.

6.4 ESD (Elektrostatik Deşarj) Önlemleri

LED, statik elektrikten ve voltaj dalgalanmalarından hasar görmeye yatkındır. Taşıma ve montaj sırasında uygun ESD kontrolleri uygulanmalıdır. Bu, topraklanmış bileklikler, antistatik eldivenler kullanmayı ve tüm ekipman ve çalışma yüzeylerinin uygun şekilde topraklanmasını sağlamayı içerir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

LTW-482DS5, otomatik montaj için paketlenmiş olarak tedarik edilir. Bileşenler, 8 mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bantlara yerleştirilir. Bu bant, standart 7 inç (yaklaşık 178 mm) çapındaki makaralara sarılır. Her tam makara 3000 adet içerir. Tam makaradan daha az miktarlar için, kalan stok için minimum 500 adetlik paketleme miktarı mevcuttur. Bant ve makara paketlemesi ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Bant, bileşenleri korumak için bir kapak contasına sahiptir ve bandın içinde ardışık eksik bileşen sayısı için bir sınır vardır.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 LED'in Sürülmesi

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. En yaygın ve kararlı çalışma yöntemi, sabit bir akım kaynağı kullanmaktır. Sabit bir voltaj kaynağı (mikrodenetleyici GPIO pini veya regüleli güç hattı gibi) kullanılıyorsa, LED ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç yerleştirilmelidir. Direnç değeri (R) Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme - VF_LED) / I_istenen. Örneğin, LED'i tipik test akımı olan 5mA'de 5V beslemeden sürmek için, VF'nin 2.8V olduğu varsayılırsa: R = (5V - 2.8V) / 0.005A = 440 Ohm. Standart 470 Ohm'luk bir direnç uygun bir seçim olacaktır. Direncin güç derecesi de kontrol edilmelidir: P = I²R = (0.005)² * 470 = 0.01175W, bu nedenle standart 1/8W (0.125W) direnç fazlasıyla yeterlidir.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (maks. 72 mW), uzun ömür ve ışık çıktısını korumak için etkili termal yönetim hala önemlidir. LED'in performansı, bağlantı sıcaklığı arttıkça düşer. PCB'nin kendisi bir soğutucu görevi görür. LED'in termal pad'ine veya bacaklarına bağlı yeterli bakır alan sağlamak ve kapalıysa havalandırma sağlamak, ısının dağılmasına yardımcı olur. LED'i mutlak maksimum akım ve sıcaklıkta aynı anda uzun süreler çalıştırmaktan kaçının.

8.3 Optik Tasarım

130 derecelik görüş açısı, çok geniş, dağınık bir ışın üretir. Bu, geniş bir açı aralığından görülebilmesi gereken alan aydınlatması veya durum göstergeleri için idealdir. Daha odaklanmış bir ışın gerektiren uygulamalar için, ikincil optikler (lensler veya ışık kılavuzları gibi) harici olarak eklenmelidir. Sarı lens, yayılan beyaz ışığı filtreleyerek nihai çıktı rengini daha sıcak tonlara kaydırır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTW-482DS5, beyaz InGaN çip ve sarı lensin belirli kombinasyonu ile kendini farklılaştırır. Şeffaf lensli standart bir beyaz LED ile karşılaştırıldığında, bu ürün belirli estetik veya fonksiyonel gereksinimler (örneğin, akkor durum lambalarını taklit etmek) için arzu edilebilecek belirgin, daha sıcak bir renk çıktısı sunar. Geniş görüş açısı, spot aydınlatma için kullanılan dar açılı LED'lere karşı önemli bir özelliktir. Voltaj, yoğunluk ve renk için kapsamlı sınıflandırma sistemi, çoklu LED uygulamaları için önemli olan bir tutarlılık seviyesi sağlar; bu, düşük maliyetli veya genel LED tekliflerinde bu kadar titiz bir şekilde tanımlanmayabilir. Otomatik yerleştirme ve IR reflow standartlarına uygunluğu, onu modern, otomatik elektronik üretimi için güvenilir bir seçim haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i doğrudan 3.3V'luk bir mikrodenetleyici pininden sürebilir miyim?

C: Muhtemelen, ancak LED'in ileri voltajına (VF) bağlıdır. LED'in VF'si aralığının alt ucundaysa (örneğin, 2.6V), 0.7V fark vardır. İstenen 5mA'de, bu R = 0.7V / 0.005A = 140 Ohm'luk bir direnç gerektirir. Bu mümkündür. Ancak, LED'in VF'si 3.1V ise, fark sadece 0.2V'dir ve 40 Ohm'luk bir direnç gerektirir. 5mA'de, MCU'nun dahili sürücüsündeki voltaj düşüşü önemli hale gelebilir, bu da LED'in düzgün yanmasını engelleyebilir veya tutarsız parlaklığa neden olabilir. Tüm VF sınıflarında tutarlı performans için bir sürücü devresi (transistör gibi) daha güvenilirdir.

S: "Lens Rengi" ile "Kaynak Rengi" arasındaki fark nedir?

C: "Kaynak Rengi", yarı iletken çipin kendisinin, paket lensinden geçmeden önce yaydığı ışığı ifade eder. Burada, beyaz bir InGaN çiptir. "Lens Rengi", LED'in kubbesini oluşturan plastik kapsülün rengidir. Sarı bir lens, bir filtre görevi görerek bazı dalga boylarını (mavi gibi) emer ve diğerlerini (sarı, kırmızı) iletir, bu da orijinal beyaz çip çıktısından daha sıcak (daha sarı/kehribar) görünen nihai yayılan ışığı oluşturur.

S: Cihaz ters çalışma için değilse, ters akım (IR) spesifikasyonu neden önemlidir?

C: IR testi öncelikle bir kalite ve güvenilirlik testidir. Yüksek bir ters sızıntı akımı, yarı iletken bağlantıda bir kusur olduğunu gösterebilir. Ayrıca, LED'in ters voltaj dalgalanmalarına (kısa süreli bile olsa) maruz kalabileceği devre tasarımlarında, maksimum sızıntıyı bilmek, hasarı veya beklenmeyen devre davranışını önlemek için koruma devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

S: Paketleme üzerindeki sınıf kodunu nasıl yorumlarım?

C: Paketleme etiketi, VF, Iv ve Renk Tonu sınıfları için kodlar içermelidir (örneğin, V3R-S4). Bu, o partideki LED'lerin belirli performans aralığını bilmenizi sağlar. Sıkı tutarlılık gerektiren kritik uygulamalar için, sipariş verirken tam sınıf kodlarını belirtebilirsiniz.

11. Pratik Uygulama Örnekleri

Örnek 1: Klavye Arka Aydınlatması

Bir dizüstü bilgisayar klavyesinde, birden fazla LTW-482DS5 LED'i yarı saydam tuş takımı katmanının altına yerleştirilebilir. Geniş 130 derecelik görüş açıları, tuş takımı boyunca eşit aydınlatma sağlar. Sarı lens, özellikle düşük ışık ortamlarında soğuk beyazdan daha az sert kabul edilen sıcak bir beyaz arka aydınlatma sağlar. Tasarımcılar, tüm klavye boyunca düzgün renk ve parlaklık sağlamak için aynı yoğunluk (Iv) ve renk tonu (Sx) sınıflarından LED'ler seçerler.

Örnek 2: Endüstriyel Durum Gösterge Paneli

Endüstriyel ekipman için bir kontrol panelinde, bu LED'ler "Güç Açık" durum göstergeleri olarak kullanılabilir.