Yüzey Montajlı LED Lamba LTWMR4DZ3KA Veri Sayfası - 4.2x4.2x6.9mm Paket - 2.6-3.3V Gerilim - Beyaz Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakış

Bu belge, yüksek parlaklıklı bir yüzey montajlı LED lambanın teknik özelliklerini detaylandırır. Otomatik montaj süreçleri için tasarlanan bu bileşen, zorlu tabela uygulamalarına uygun kompakt bir pakette üstün optik performans sunar.

1.1 Temel Avantajlar ve Ürün Konumlandırması

Bu LED'in birincil avantajı, entegre optik tasarımıdır. Paket, kontrollü ve dar bir ışınım deseni sağlayan bir lense sahiptir, bu da birçok uygulamada ikincil optik ihtiyacını ortadan kaldırır. Bu, daha sade bir tasarım ve potansiyel olarak daha düşük sistem maliyeti ile sonuçlanır. Cihaz, mükemmel nem direnci ve UV koruması sağlayan gelişmiş epoksi malzemeler kullanılarak üretilmiştir, bu da hem iç hem de dış mekan kullanımı için güvenilirliğini artırır. RoHS, kurşunsuz ve halojensiz direktiflerine tam uyumludur.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Bu LED, özellikle yüksek görünürlüklü tabelalar için tasarlanmıştır. Temel uygulama alanları arasında video mesaj tabelaları, çeşitli trafik işaretleri ve genel mesaj panoları bulunur. Yüksek ışık şiddeti ve kontrollü görüş açısının kombinasyonu, verimli ışık kullanımı ile parlak ve okunabilir ekranlar oluşturmak için idealdir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Cihazın standart koşullar altındaki çalışma limitleri ve performansının kapsamlı bir analizi.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Maksimum 100 mW. Bu, paketin ısı olarak dağıtabileceği toplam güçtür.
• İleri Akım:30 mA DC ileri akım (IF) maksimum sürekli değerdir. 100 mA'lik bir tepe ileri akımı yalnızca palslı koşullar altında (görev döngüsü ≤ 1/10, pals genişliği ≤ 10ms) izin verilir.
• Termal Derecelendirme:Maksimum DC ileri akımı, ortam sıcaklığı (TA) 55°C'nin üzerinde olduğunda, 25°C'deki 30mA değerinden derece başına 0.54 mA oranında doğrusal olarak azaltılmalıdır.
• Sıcaklık Aralıkları:Cihaz -40°C ila +85°C arasında çalışma ve -40°C ila +100°C arasında depolama için derecelendirilmiştir.
• Reflow Lehimleme:Paket, reflow lehimleme işlemi sırasında maksimum 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (TA) ve 20 mA ileri akımında (IF) ölçülür.

• Işık Şiddeti (Iv):Minimum 8500 mcd'den maksimum 21000 mcd'ye kadar değişir, tipik değer 15000 mcd'dir. Iv değeri sınıflandırılmıştır ve sınıflandırma kodu ambalaj üzerinde işaretlenir.
• Görüş Açısı (2θ1/2):Işık şiddetinin eksenel (eksen üzeri) şiddetin yarısı olduğu tam açı olarak tanımlanır. Tipik değer 35°'dir, belirtilen minimum ise 30°'dir.
• İleri Gerilim (VF):20mA'de 2.6 V (min) ila 3.3 V (max) arasında değişir.
• Ters Akım (IR):5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 μA'dır. Cihazın ters polarma altında çalışması için tasarlanmadığını not etmek kritik önem taşır; bu test koşulu yalnızca karakterizasyon içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Özellikleri

Uygulamada tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

LED'ler, 20mA'de ölçülen ışık şiddetlerine göre üç ana sınıfa ayrılır:
- Y Sınıfı:8500 - 11500 mcd
- Z Sınıfı:11500 - 16000 mcd
- 1 Sınıfı:16000 - 21000 mcd
Her sınıfın limitleri için ±%15'lik bir tolerans uygulanır.

3.2 Renk Özelliği (Ton) Sınıflandırması

Beyaz renk noktası, CIE 1931 (x, y) diyagramı üzerinde tanımlanan renk koordinatı sınıfları ile kontrol edilir. Veri sayfası, her biri renklilik şemasında bir dörtgen bölge tanımlayan çeşitli ton derecelerini (örn., 6U, 6L, 7U, 7L, 8U, 8L) belirtir. Bu, tasarımcıların sıkı kontrollü renk tutarlılığına sahip LED'leri seçmesine olanak tanır. Renk koordinatları için ölçüm toleransı ±0.01'dir.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

4.1 Ana Hat Boyutları

LED, kubbe lensli dikdörtgen bir pakete sahiptir. Ana boyutlar şunları içerir:
- Paket Gövdesi: 4.2mm ±0.2mm x 4.2mm ±0.2mm.
- Toplam Yükseklik: 6.9mm ±0.5mm.
- Bacak aralığı ve çıkıntı detayları detaylı çizimde verilmiştir. Tüm boyutlar parantez içinde emperyal eşdeğerleri içerir.

4.2 Polarite Tanımlama ve Pinout

Cihazın üç pini (P1, P2, P3) vardır. P1 ve P3 Anot (+) olarak, P2 ise Katot (-) olarak belirlenmiştir. Devre kartı yerleşimi ve montajı sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

4.3 Önerilen Lehim Ped Deseni

PCB yerleşimi için bir lehim ped deseni önerilir. Desen üç pini hesaba katar ve bir termal ped notu içerir. P3 pinine bağlı ped, özellikle çalışma sırasında termal yönetime yardımcı olmak için bir ısı emiciye veya soğutma mekanizmasına bağlanması için önerilir.

5. Montaj, Taşıma ve Güvenilirlik Kılavuzları

5.1 Nem Hassasiyeti ve Depolama

Bu bileşen, JEDEC J-STD-020'ye göre Nem Hassasiyet Seviyesi (MSL) 3 olarak sınıflandırılmıştır.
- Açılmamış nem bariyerli torbadaki LED'ler, <30°C ve %90 RH'de 12 aya kadar depolanabilir.
- Torba açıldıktan sonra, bileşenler <30°C ve %60 RH'de tutulmalı ve 168 saat (7 gün) içinde lehimlenmelidir.
- Nem göstergesi kartı >%10 RH gösteriyorsa, raf ömrü 168 saati aşarsa veya bileşenler >30°C ve %60 RH'ye maruz kalırsa, 60°C ±5°C'de 20 saat boyunca kurutma gereklidir. Kurutma işlemi yalnızca bir kez yapılmalıdır.

5.2 Lehimleme Süreci

Reflow Lehimleme (Önerilen):
- Ön ısıtma: 150-200°C.
- Maksimum ön ısıtma süresi: 120 saniye.
- Tepe sıcaklığı: Maksimum 260°C.
- 260°C üzerinde geçen süre: Maksimum 10 saniye.
- Cihaz reflow lehimleme için tasarlanmıştır ve daldırma lehimlemeye uygun değildir. Reflow işlemi ikiden fazla yapılmamalıdır.
El Lehimlemesi (Havya):
- Maksimum havya sıcaklığı: 315°C.
- Pin başına maksimum lehimleme süresi: 3 saniye.
- Bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

5.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca izopropil alkol (IPA) gibi alkol bazlı çözücüler kullanılmalıdır.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

6.1 Şerit ve Makara Paketleme

LED'ler, otomatik pick-and-place montajı için makaralar üzerinde kabartmalı taşıyıcı şeritte tedarik edilir. Şerit boyutları, standart SMT ekipmanlarıyla uyumluluğu sağlamak için belirtilmiştir. Her tam makara 1.000 adet içerir. Makara ve şerit, Elektrostatik Hassas Cihazların (ESD) varlığını göstermek için etiketlenmiştir, bu da güvenli taşıma prosedürleri gerektirir.

7. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Devreleri

Tipik bir uygulamada, LED, kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlamak için sabit bir akım kaynağı tarafından sürülür. Temel uygulamalar için, besleme gerilimi (Vcc), LED'in ileri gerilimi (VF) ve istenen ileri akım (IF) temel alınarak hesaplanan basit bir seri direnç kullanılabilir: R = (Vcc - VF) / IF. Örneğin, 5V besleme, 3.0V VF ve 20mA hedef IF ile direnç değeri (5V - 3.0V) / 0.02A = 100 Ohm olacaktır. Direncin güç derecesi de dikkate alınmalıdır (P = (Vcc - VF) * IF). Yüksek güvenilirlik veya hassas uygulamalar için, özel LED sürücü entegre devreleri önerilir.

7.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (maks. 100mW), etkili termal yönetim, özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya yoğun paketlenmiş dizilerde performansı ve ömrü korumak için çok önemlidir. Termal pedin (P3) PCB üzerindeki bir bakır alana bağlanması önerilir, bu bir ısı yayıcı görevi görür. Birden fazla LED gerektiren tasarımlar için, yeterli boşluk sağlanması ve toplu termal yükü yönetmek için metal çekirdekli PCB'lerin (MCPCB) kullanılması düşünülmelidir.

7.3 Optik Entegrasyon

Entegre 35° görüş açılı lens temel bir özelliktir. Tasarımcılar, bu ışın deseninin uygulamalarının parlaklık düzgünlüğü ve görüş konisi gereksinimlerini karşıladığını doğrulamalıdır. Daha geniş görüş açıları için farklı bir LED modeli veya ikincil bir difüzör gerekli olacaktır. Dar ışın, ışığı minimum yayılma ile bir tabela yüzeyi gibi belirli bir alana verimli bir şekilde yönlendirmek için avantajlıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Standart SMD LED'lere (örn., PLCC paketleri) kıyasla, bu cihaz, ön-kolime edilmiş ışın ile delikli lamba stili form faktöründe önemli ölçüde daha yüksek ışık şiddeti sunar. Bu, ayrı bir optik lens eklemenin maliyetini ve hizalama karmaşıklığını ortadan kaldırır. Diğer yüksek güçlü LED'lere kıyasla, daha düşük bir akımda (20mA vs. 350mA+) çalışır, sürücü tasarımını basitleştirir ve sistem termal zorluklarını azaltırken tabelalar için uygun yüksek parlaklık sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Y, Z ve 1 ışık şiddeti sınıfları arasındaki fark nedir?
C: Farklı minimum ışık çıkışı aralıklarını temsil ederler. 1 Sınıfı en yüksek çıkışa (16000-21000 mcd) sahiptir, ardından Z Sınıfı (11500-16000 mcd) ve sonra Y Sınıfı (8500-11500 mcd) gelir. Seçim, uygulamanın parlaklık gereksinimine bağlıdır.

S: Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?
C: Evet, 30mA maksimum derecelendirilmiş DC ileri akımdır. Ancak, yüksek ortam sıcaklıklarında (55°C'nin üzerinde), akım belirtildiği gibi derecelendirilmelidir. Optimum ömür ve kararlı performans için, tipik 20mA'de veya altında çalıştırılması önerilir.

S: Torba açıldıktan sonra neden 168 saatlik bir raf ömrü var?
C: MSL 3 derecelendirmesi, paketin havadan nem emdiğini gösterir. Fabrika koşullarında (<30°C/%60 RH) 168 saat sonra, emilen nem, yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında paket hasarına (çatlama veya katman ayrılması gibi) neden olabilecek bir seviyeye ulaşabilir. Bu süreyi aşmak, nemi gidermek için kurutma gerektirir.

S: Anti-statik (ESD) önlemi gerekli mi?
C: Evet. Paketleme, Elektrostatik Hassas Cihazlar içerdiği şekilde işaretlenmiştir. Manuel taşıma sırasında, elektrostatik deşarjdan kaynaklanan hasarı önlemek için topraklanmış bileklikler ve iş istasyonları kullanımı gibi standart ESD taşıma önlemlerine uyulmalıdır.

10. Çalışma Prensipleri ve Teknoloji

Bu, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisine dayalı beyaz bir LED'dir. InGaN çipinden mavi ışık üretir. Bu mavi ışık daha sonra paket içindeki bir fosfor tabakasını uyarır. Fosfor, mavi ışığın bir kısmını daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürür ve kalan mavi ışık ile fosfor tarafından yayılan ışığın karışımı beyaz ışık algısıyla sonuçlanır. Fosforların özel karışımı, ilgili renk sıcaklığını (CCT) ve renk koordinatlarını belirler, bunlar ton sınıflandırma süreci ile kontrol edilir. Su berraklığındaki epoksi paket, hem koruyucu bir muhafaza hem de birincil bir optik eleman görevi görerek ışık çıkışını belirtilen görüş açısına şekillendirir.