LTW-108SEG-W Beyaz LED Veri Sayfası - SMD Paket - 3.2V Tipik - 120mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, standart bir yüzey montaj cihazı (SMD) paketinde bulunan yüksek parlaklıklı, beyaz ışık yayan diyotun (LED) tam teknik özelliklerini sağlar. Bileşen, otomatik montaj süreçleri için tasarlanmıştır ve kurşunsuz (Pb-free) ve RoHS çevre standartlarına uygun olup, çevre dostu bir ürün olarak nitelendirilir. Ana uygulama alanı, güvenilir ve kompakt gösterge aydınlatması veya arka aydınlatma gerektiren genel elektronik ekipmanlardır.

2. Temel Özellikler ve Teknik Veriler

LED, 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 12mm şerit üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu modern elektronik üretiminde kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Standart kızılötesi (IR) ve buhar fazı reflow lehimleme süreçlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır. Paket, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standartlarına uyar ve entegre devre (I.C.) uyumlu sürücü özelliklerine sahiptir.

Belirli model, sarı renkli bir lense sahiptir ve beyaz ışık üretmek için İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) yarı iletken malzemesini kullanır. Cihaz, JEDEC standardı J-STD-020'ye göre Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL) 3 olarak sınıflandırılmıştır; bu, lehimleme öncesinde nem kaynaklı hasarı önlemek için belirli kullanım ve depolama gereksinimlerini belirler.

3. Mutlak Maksimum Değerler

Cihazı bu sınırların ötesinde çalıştırmak veya depolamak kalıcı hasara neden olabilir.

• Güç Dağılımı (Pd):120 mW
• Tepe İleri Akımı (I_F(tepe)):100 mA (1/10 görev döngüsünde, 0.1ms darbe genişliği)
• DC İleri Akımı (I_F):30 mA
• Ters Gerilim (V_R):5 V
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (T_çalışma):-30°C ila +85°C
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (T_depolama):-40°C ila +100°C
• Reflow Lehimleme Koşulu:260°C tepe sıcaklığı, maksimum 10 saniye (kurşunsuz işlem).

Kritik Not:Bir uygulama devresinde LED'e ters öngerilim uygulamak, bileşenin anında arızalanmasına veya bozulmasına yol açabilir.

4. Elektriksel ve Optik Özellikler

Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler ortam sıcaklığı (T_a) 25°C ve standart test akımı (I_F) 20 mA'de belirtilmiştir.

4.1 Işık Şiddeti ve Görüş Açısı

Işık şiddetinin (I_V) 1800 mcd (milikandela) ile 2500 mcd arasında olması garanti edilir ve tipik bir değer sağlanır. Şiddet, fotopik (CIE) insan gözü tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kombinasyonu kullanılarak ölçülür. Cihaz, 110 derecelik geniş bir görüş açısına (2θ_1/2) sahiptir; bu, ışık şiddetinin tepe eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanır.

4.2 Renk Koordinatları ve İleri Gerilim

Beyaz ışık rengi, CIE 1931 (x, y) diyagramındaki renk koordinatları ile tanımlanır. Tipik koordinatlar x=0.295 ve y=0.285'tir. Ürün garantisinde bu koordinatlara ±0.01 tolerans uygulanır. İleri gerilim (V_F) tipik olarak 3.2V ölçülür ancak 20 mA'de sürüldüğünde 2.9V ila 3.6V arasında değişebilir. Bu varyasyon, bir sınıflandırma sistemi ile yönetilir.

4.3 Test Standartları ve Kullanım Önlemleri

Renk koordinatları ve ışık şiddeti CAS140B standardına göre test edilir. Veri sayfası, Elektrostatik Deşarj (ESD) hassasiyetini güçlü bir şekilde vurgular. Statik elektrik veya güç dalgalanmaları LED'i onarılamaz şekilde hasara uğratabilir. Kullanım sırasında topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven kullanılması ve tüm çalışma istasyonlarının, araçların ve ekipmanların uygun şekilde topraklanması önerilir.

5. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Uygulamalarda tutarlılığı sağlamak için LED'ler, temel elektriksel ve optik parametrelere göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların sıkı kontrollü özelliklere sahip bileşenleri seçmesine olanak tanır.

5.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıflandırması

LED'ler, 20 mA'deki ileri gerilimlerine göre sınıflara (V0'dan V6'ya) ayrılır. Her sınıf, minimum 2.9V (V0) ile maksimum 3.6V (V6) arasında 0.1V'lik bir aralığı kapsar. Her sınıf içinde ±0.10V tolerans uygulanır.

5.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

LED'ler ayrıca ışık şiddeti için de sınıflandırılır (S9'dan S15'e). Her sınıf, 1800-1900 mcd (S9) ile başlayıp 2400-2500 mcd (S15) kadar uzanan 100 mcd'lik bir aralığı temsil eder. Belirlenen her sınıf içindeki şiddet için ±%10 tolerans uygulanabilir.

6. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, çeşitli parametreler arasındaki ilişkiyi gösteren tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Belirli grafikler metin içinde yeniden üretilmemiş olsa da, genellikle şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım:Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir, genellikle doğrusal olmayan bir şekilde ve sonunda doyuma ulaşır.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:LED'in bağlantı sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışındaki azalmayı gösterir.
• İleri Gerilim - İleri Akım:Diyodun I-V karakteristik eğrisini tasvir eder.
• Görüş Açısı Deseni:Işık şiddetinin uzamsal dağılımını gösteren bir kutupsal çizim.

Bu eğriler, cihazın farklı çalışma koşulları altındaki davranışını anlamak ve etkili termal ve elektriksel tasarım için gereklidir.

7. Mekanik ve Paket Bilgileri

LED standart bir SMD paketinde gelir. Bileşenin kendisi, otomatik kullanım için kullanılan taşıyıcı şerit ve 7 inçlik makara için ayrıntılı boyutlu çizimler sağlanır. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsinden belirtilir ve standart tolerans ±0.1mm'dir. Şerit ve makara paketlemesi EIA-481-1-B spesifikasyonlarına uygundur.

7.1 Paketleme Özellikleri

• Makar Boyutu:7 inç çap.
• Makara Başına Miktar:2000 adet.
• Kalanlar için Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):500 adet.
• Şerit:Bileşenler, üst kapak şeridi ile kapatılmış 12mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit içinde bulunur.

8. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

8.1 Reflow Lehimleme

Bileşen, 260°C tepe sıcaklığında maksimum 10 saniye süreyle kurşunsuz reflow lehimlemeye uygundur. J-STD-020D'ye göre önerilen bir reflow profili, ön ısıtma aşamasını içerir. Veri sayfası ayrıca, kızılötesi veya buhar fazı reflow sırasında güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için baskılı devre kartı (PCB) üzerinde önerilen pad düzeni boyutlarını sağlar.

8.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmeyen bir lehimleme havya kullanılmalı ve lehim temas süresi bağlantı başına maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bu, paketin termal hasar görmesini önlemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

8.3 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırılabilir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyicilerin kullanımı, LED paket malzemesine zarar verebileceğinden yasaktır.

9. Depolama ve Kullanım

MSL 3 derecesi nedeniyle, sıkı nem kontrolü gereklidir:

• Kapalı Torba:≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Orijinal nem bariyerli torbada nem alıcı ile depolandığında raf ömrü, üretim tarih kodundan itibaren bir yıldır.
• Açılmış Torba:Açıldıktan sonra ≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında depolayın. Bileşenler, fabrika ortamına maruz kaldıktan sonraki 168 saat (7 gün) içinde lehimlenmelidir. Nem göstergesi kartı pembe renge dönerse (%10 RH'den fazla olduğunu gösterir) veya 168 saatlik süre aşılırsa, LED'ler kullanımdan önce en az 48 saat boyunca 60°C'de ısıl işleme tabi tutulmalıdır. Kalan bileşenler nem alıcı ile yeniden kapatılmalıdır.

10. Uygulama Tasarım Notları

10.1 Sürücü Devre Tasarımı

Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Birden fazla LED'i paralel olarak sürerken tekdüze parlaklık sağlamak için,kesinlikle önerilirher LED ile seri olarak ayrı bir akım sınırlayıcı direnç kullanılmasıdır. Birden fazla LED'i tek bir paylaşılan dirençle doğrudan paralel bağlama alternatif yöntemi (veri sayfasındaki Devre B) önerilmez. Bir LED'den diğerine ileri gerilim (V_F) karakteristiğindeki değişiklikler, ayrı dirençler olmadan paralel konfigürasyonda dengesiz bir akım dağılımına neden olacak, bu da parlaklıkta önemli farklılıklara ve en düşük V_F.

10.2 Uygulama Kapsamı ve Güvenilirlik Sorumluluk Reddi

LED, ofis otomasyon cihazları, iletişim ekipmanları ve ev aletleri gibi sıradan elektronik ekipmanlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır. Arızanın hayat veya sağlık riski oluşturabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalarda - havacılık, ulaşım, tıbbi yaşam destek sistemleri veya güvenlik cihazları gibi - tasarım aşamasından önce üretici ile özel danışma ve nitelendirme gereklidir.

10.3 Uygulamada ESD Koruması

Kullanım sırasında belirtilen ESD hassasiyeti, uygulama devresine de uzanır. Tasarımcılar, LED bağlantıları nihai kullanım ortamında potansiyel statik deşarj veya gerilim dalgalanmalarına maruz kalıyorsa, PCB üzerinde geçici gerilim bastırma (TVS) diyotları veya dirençler gibi koruma önlemleri uygulamayı düşünmelidir.

11. Teknik Karşılaştırma ve Tasarım Hususları

Eski delikli LED teknolojileriyle karşılaştırıldığında, bu SMD bileşeni, manuel yerleştirme ve dalga lehimlemeyi ortadan kaldırarak üretim hızı, kart alanı tasarrufu ve güvenilirlik açısından önemli avantajlar sunar. Geniş 110 derecelik görüş açısı, odaklanmış ışınlar için kullanılan dar açılı LED'lerin aksine, geniş aydınlatma veya birden fazla açıdan görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun hale getirir. Beyaz ışık için InGaN teknolojisi tipik olarak iyi verimlilik ve uzun ömür sunar. Temel tasarım hususları arasında, ileri akımı mutlak maksimum değerler dahilinde yönetmek, sürücü devresi tasarlarken ileri gerilim sınıfını hesaba katmak ve bağlantı sıcaklığını düşük tutarak ışık çıkışını ve uzun vadeli güvenilirliği korumak için PCB üzerinde uygun termal yönetim uygulamak yer alır.

12. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S: Bu LED'i doğrudan 5V veya 3.3V mantık kaynağından sürebilir miyim?

A: Hayır. Seri bir akım sınırlayıcı direnç kullanmalısınız. Örneğin, 3.3V kaynak ve 20mA'de tipik V_Fdeğeri 3.2V ile, (3.3V - 3.2V) / 0.02A = 5 Ohm'luk bir direnç gerekir. Akımın maksimum değeri aşmamasını sağlamak için her zaman seçtiğiniz sınıftaki minimum V_Fdeğerini kullanarak hesaplayın.

S: Işık şiddeti neden bir aralık (1800-2500 mcd) olarak verilmiştir?

A: Bu, toplam üretim yayılımıdır. Ürününüzde tutarlı parlaklık için, tek bir ışık şiddeti sınıfından (örneğin, S12: 2100-2200 mcd) LED'leri belirtmeli ve satın almalısınız.

S: "MSL 3" üretim sürecim için ne anlama geliyor?

A: Bu, bileşenlerin kapalı torba açıldıktan sonra lehimlenmeleri gereken süre olan 168 saat (7 gün) boyunca fabrika ortamına maruz kalabileceği anlamına gelir. Bu süre aşılırsa, reflow lehimleme sırasında "patlamış mısır" (paket çatlaması) etkisine neden olabilecek emilmiş nemi gidermek için bir ısıl işlem sürecine tabi tutulmaları gerekir.

S: Bir soğutucu gerekli mi?

A: Maksimum DC akımda (30mA) sürekli çalışma veya yüksek ortam sıcaklıklarında, dikkatli bir termal tasarım gereklidir. Düşük görev döngülü gösterge kullanımı için özel bir soğutucu gerekli olmayabilir, ancak LED'in termal pad'inin PCB üzerindeki bir bakır alana iyi bir bağlantısı olmasını sağlamak, ısıyı dağıtmaya ve performansı korumaya yardımcı olacaktır.

13. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: 10 adet tekdüze parlak beyaz LED'li bir durum göstergesi paneli tasarlamak.

1. Devre Tasarımı:Her LED için sabit akımlı LED sürücü IC veya ayrı seri dirençli bir voltaj regülatörü kullanın. 5V kaynak ve LED başına 20mA hedefiyle, V3 sınıfından (V_F= 3.2-3.3V) LED'ler seçin. Direnç değeri R = (5V - 3.25V_maks) / 0.02A ≈ 87.5 Ohm olacaktır. Standart 91 Ohm veya 100 Ohm direnç kullanın ve gerçek akımı yeniden hesaplayın.
2. Bileşen Seçimi:Görsel tutarlılığı sağlamak için 10 LED'in tamamını aynı ışık şiddeti sınıfından (örneğin, S12) ve aynı ileri gerilim sınıfından (örneğin, V3) belirtin.
3. PCB Yerleşimi:Veri sayfasından önerilen pad boyutlarını takip edin. Termal pad'i (varsa) topraklanmış bir bakır alana bağlayarak ısı dağılımına yardımcı olun.
4. Üretim:Yerleştirme makinesini 12mm şerit besleyici için programlayın. 260°C tepe sıcaklıklı, referans alınan kurşunsuz reflow profilini kullanın.
5. Kullanım:Makarayı, üretime hazır olana kadar kapalı torbasında tutun. Açıldıktan sonra, tüm 10 kartın montajını 168 saatlik fabrika ömrü içinde tamamlayın.

14. Çalışma Prensibi ve Teknoloji

Bu LED, spektrumun mavi bölgesinde ışık yayan bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken çip kullanarak beyaz ışık üretir. Bu mavi ışık daha sonra paket içindeki bir fosfor kaplama ile kısmen daha uzun dalga boylarına (sarı, kırmızı) dönüştürülür. Kalan mavi ışık ve fosforla dönüştürülmüş ışığın kombinasyonu, beyaz ışık algısını üretmek için karışır. Bu yöntem, fosfor dönüştürmeli beyaz LED teknolojisi olarak bilinir ve yüksek verimlilik ve iyi renksel geriverim elde etmek için yaygındır. Geniş görüş açısı, çip ve fosfordan yayılan ışığı yayan ve yayan paket lens tasarımının bir sonucudur.

15. Sektör Trendleri

Bileşen, optoelektronikte devam eden birkaç trendi yansıtır: küçültme ve otomatik montaj için yüzey montaj teknolojisinin süregelen hakimiyeti; kurşunsuz ve RoHS uyumlu üretim süreçlerinin yaygın benimsenmesi; ve verimli katı hal aydınlatması için InGaN gibi gelişmiş yarı iletken malzemelerin kullanımı. Ayrıca, ayrıntılı sınıflandırma yapısı, sektörün yüksek hacimli, kaliteye duyarlı uygulamalar için tutarlı ve öngörülebilir performans sağlamaya odaklandığını vurgular. MSL kullanımı ve standartlaştırılmış reflow profillerine yapılan vurgu, ayrık bileşenlerin son derece otomatikleştirilmiş, akıcı küresel elektronik tedarik zincirlerine entegrasyonunu vurgular.