LTW-C191TLA SMD LED Veri Sayfası - 0.55mm Yükseklik - 3.4V İleri Voltaj - Beyaz Renk - 70mW Güç - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-C191TLA, kompakt form faktörleri ve yüksek parlaklık gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montajlı cihaz (SMD) LED'dir. Bu ürün, 0.55mm gibi dikkate değer derecede düşük bir profile sahip olan ultra inçe çip LED'ler kategorisine aittir. Beyaz ışık üretmek için InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) teknolojisini kullanır ve alanı kısıtlı tasarımlar için uygun bir performans ve küçültme dengesi sunar.

Bu LED'in temel avantajları arasında, onu çevre dostu bir "Yeşil Ürün" yapan RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygunluğu yer alır. Süper ince profili, giderek incelen tüketici elektroniği, ekran arka aydınlatması ve gösterge uygulamalarına entegrasyon sağlar. Paket, 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde tedarik edilir ve seri üretimde yaygın olarak kullanılan yüksek hızlı, otomatik seç ve yerleştirme montaj ekipmanlarıyla uyumluluğu garanti eder. Ayrıca, standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır, bu da güvenilir PCB bağlantısını kolaylaştırır.

Hedef pazar, güvenilir, parlak ve kompakt ışık kaynaklarının gerekli olduğu tüketici elektroniği (örn. akıllı telefonlar, tabletler, giyilebilir cihazlar), otomotiv iç aydınlatması, genel tabelalar ve kontrol paneli göstergeleri dahil olmak üzere geniş bir endüstri yelpazesini kapsar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Cihazı bu limitlerin ötesinde çalıştırmak kalıcı hasara neden olabilir. Temel değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

• Power Dissipation (Pd): 70 mW. Bu, LED'in bozulma olmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)): 100 mA. Bu, genellikle darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilen maksimum anlık akımdır. Sürekli akım değerinden önemli ölçüde yüksektir.
• DC İleri Akım (I_F): 20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Derecelendirme Azaltma Faktörü: 0.25 mA/°C. Ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerinde olduğunda, aşırı ısınmayı önlemek için izin verilen maksimum DC ileri akım bu faktörle doğrusal olarak azaltılmalıdır.
• Ters Gerilim (V_R): 5 V. Bu değeri aşan bir ters öngerilim uygulamak LED eklemine zarar verebilir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -20°C ila +80°C. LED'in doğru şekilde çalışması için tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı: -40°C ila +85°C. Çalışma dışı depolama için sıcaklık aralığı.
• Infrared Soldering Condition: 260°C for 10 seconds. The maximum recommended reflow profile peak temperature and time.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, LED'in tipik çalışma koşullarında (Ta=25°C, I_F=10mA) performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V): 112.0 - 300.0 mcd (millicandela). Bu, LED'in insan gözü tarafından algılanan parlaklığının bir ölçüsüdür. Geniş aralık, bir sınıflandırma sisteminin kullanıldığını gösterir (Bkz. Bölüm 3). Ölçüm, CIE göz tepki eğrisine göre yapılır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): 130 derece. Bu, ışık şiddetinin maksimum değerinin (eksen üzeri) yarısına düştüğü tam açıdır. 130 derecelik bir açı, geniş, dağınık bir ışık yayılım modelini gösterir.
• Kromatiklik Koordinatları (x, y): x=0.31, y=0.32. CIE 1931 renklilik diyagramındaki bu koordinatlar, yayılan ışığın beyaz noktasını (rengini) tanımlar. \u00b10.01'lık bir tolerans uygulanır.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): 2.80 - 3.40 V. LED'in 10mA ile sürüldüğünde üzerindeki gerilim düşümü. Bu aralık aynı zamanda sınıflandırmaya tabidir.
• Ters Yönlü Akım (I_R): 10 \u03bcA (maks.). Maksimum ters gerilim (5V) uygulandığında akan küçük sızıntı akımı.

Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı: LED, statik elektriğe ve voltaj dalgalanmalarına karşı hassastır. Gizli veya felaket niteliğinde arızaları önlemek için, elleçleme ve montaj sırasında topraklanmış bileklik kayışları, antistatik paspaslar ve ekipman topraklaması kullanımını içeren uygun ESD işlem prosedürleri zorunludur.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlı performans sağlamak için, LED'ler ana parametrelere göre "kutulara" ayrılır. LTW-C191TLA, üç boyutlu bir kutulama sistemi kullanır.

3.1 İleri Yönlü Gerilim (V_F) Kutulama

LED'ler, 10mA'deki ileri yönlü gerilim düşüşlerine göre kategorize edilir. Bu, özellikle birden fazla LED'in seri olarak kullanıldığı durumlarda, tutarlı akım sürücü devreleri tasarlamaya yardımcı olur.

• Bin 2: V_F = 2.8V ila 3.0V
• Bin 3: V_F = 3.0V ila 3.2V
• Bin 4: V_F = 3.2V ila 3.4V

Her bir bölme için tolerans ±0.1V'dir.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Kutulama

LED'ler parlaklık çıkışlarına göre sınıflandırılır. Bölme kodu ambalajın üzerinde işaretlenmiştir.

• Bin R1: 112 mcd ila 146 mcd
• Bin R2: 146 mcd'den 180 mcd'ye
• Bin S1: 180 mcd'den 240 mcd'ye
• Bin S2: 240 mcd ila 300 mcd

Her bir bin için tolerans \u00b115%'tir.

3.3 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması

Beyaz LED'ler renk sıcaklığında (sıcak beyaz, soğuk beyaz vb.) hafif değişikliklere sahip olabilir. Bu, CIE 1931 diyagramındaki kromatiklik koordinatları (x, y) ile tanımlanır. Veri sayfası, belirli koordinat sınırlarına sahip birkaç renk tonu sınıfını (A0, B3, B4, B5, B6, C0) tanımlar. Kromatiklik diyagramındaki grafiksel bir gösterim, bu sınıfların kapsadığı alanları gösterir. Renk tonu için tolerans hem x hem de y koordinatlarında \u00b10.01'dir. Bu sınıflandırma, birden fazla LED arasında tek tip renk görünümü gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örneğin, görüş açısı için Şekil 6, renklilik için Şekil 1), tipik performans eğilimleri parametrelerden çıkarılabilir.

• Akım - Işık Şiddeti (I-V Eğrisi): InGaN LED'ler için, ışık şiddeti genellikle ileri akımla artar ancak doğrusal değildir. Önerilen DC akımın (20mA) üzerinde çalıştırmak, verim düşüşünün artmasına, eklem sıcaklığının yükselmesine ve ömrün kısalmasına yol açabilir.
• Sıcaklık Bağımlılığı: LED'lerin ışık çıkışı ve ileri voltajı sıcaklığa duyarlıdır. Kavşak sıcaklığı arttıkça, ışık şiddeti tipik olarak azalır ve ileri voltaj hafifçe düşebilir. 0.25 mA/°C'lik düşürme faktörü, bu termal etkiyi yönetmek için doğrudan bir ölçüdür.
• Spektral Özellikler: InGaN tabanlı bir beyaz LED olarak, muhtemelen beyaz ışık üretmek için mavi ışık yayan bir çip ile fosfor kaplamanın kombinasyonunu kullanır. Kromatiklik koordinatları (x=0.31, y=0.32), büyük olasılıkla "soğuk beyaz" veya "nötr beyaz" bölgesinde bir beyaz noktayı işaret etmektedir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, EIA (Electronic Industries Alliance) standart paket ayak izine sahiptir. Temel mekanik özelliği, 0.55mm'lik ultra ince yüksekliğidir. Veri sayfasında, tüm birimleri milimetre (parantez içinde inç olarak belirtilmiştir) cinsinden olan detaylı ölçülü çizimler sağlanmıştır. Aksi belirtilmedikçe, standart ±0.10mm (.004") toleransı uygulanır. Bu hassas boyutlar, PCB yerleşimi ve otomatik makineler tarafından doğru yerleştirilmenin sağlanması için kritik öneme sahiptir.

5.2 Pad Yerleşimi ve Polarite

Veri sayfası, PCB tasarımı için önerilen bir lehimleme pad yerleşimi (land pattern) içerir. Bu şablona uyulması, güvenilir lehim bağlantısı oluşumunu ve reflow sırasında doğru hizalamayı sağlar. LED paketinde anot ve katot işaretleri bulunacaktır; cihazın çalışmasını sağlamak için montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir. Pad tasarımı ayrıca LED çipinden ısı dağılımına yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

LED, kızılötesi (IR) reflow işlemleriyle uyumludur. Maksimum önerilen koşul, 10 saniyeyi aşmayan bir süre için 260°C tepe sıcaklığıdır. Önerilen bir profil, 150-200°C'de en fazla 120 saniye süren bir ön ısıtma aşaması içerir. LED'in bu koşullar altında ikiden fazla reflow döngüsüne maruz bırakılmaması kritik önem taşır. İşkence ile manuel lehimleme için, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi yalnızca bir kez olmak üzere 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.2 Depolama ve Taşıma

Nem Hassasiyeti: LED'ler, nem bariyerli torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir. Paket kapalıyken ≤ 30°C ve ≤ %90 bağıl nemde saklanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Torba açıldıktan sonra saklama ortamı ≤ 30°C ve ≤ %60 bağıl nem olmalıdır. Ortam koşullarına 672 saatten (28 gün) fazla maruz kalan bileşenler, emilen nemi gidermek ve yeniden akış sırasında "patlamayı" önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat tavlanmalıdır.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'in oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan kısa süre batırılması kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler, LED paketini veya lensini hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme formatı, 7 inç (178mm) çapında makaralar üzerinde 8mm kabartmalı taşıyıcı şerittir. Her makara 5000 adet LTW-C191TLA LED içerir. Tam makaradan daha az miktarlar için, minimum paketleme miktarı 500 adettir. Şerit ve makara özellikleri ANSI/EIA 481-1-A-1994 standardına uygundur. Şerit, boş cepleri kapatmak için bir üst kapak kullanır. Paketleme hiyerarşisi tipik olarak iç kutuların içindeki nem bariyerli torbaları ve bunların daha sonra ana kutuya yerleştirilmesini içerir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Arka Aydınlatma: Ultra ince ekranlar, tuş takımları ve kontrol panellerinde kenardan veya doğrudan aydınlatmalı arka aydınlatma için idealdir.
• Durum Göstergeleri: Tüketici elektroniği, ağ ekipmanları ve endüstriyel kontrollerde güç, bağlantı ve durum göstergeleri.
• Dekoratif Aydınlatma: Düşük profil gerekliliğinin kritik olduğu cihazlarda, araç iç mekanlarında ve mimari özelliklerde vurgu aydınlatması.
• Genel Aydınlatma: Düşük seviyeli ortam veya görev aydınlatması için dizilerde kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları

• Current Limiting: LED'lerin ileri akımını 20mA DC veya daha azıyla sınırlamak için daima bir seri direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın. Devre, kullanılan LED'lerin ileri voltaj sınıfını hesaba katmalıdır.
• Termal Yönetim: Düşük gücüne rağmen, özellikle birden fazla LED bir arada gruplanmışsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında çalıştırılıyorsa, PCB'nin yeterli termal rahatlama sağladığından emin olun. Akım düşürme kılavuzlarını takip edin.
• Optik Tasarım: 130 derecelik görüş açısı geniş bir dağılım sağlar. Odaklanmış ışık için ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) gerekecektir.
• ESD Koruması: LED kullanıcının erişebileceği bir alandaysa, montaj sırasında uygun işleme ek olarak, hassas hatlara ESD koruma diyotları entegre edin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTW-C191TLA'nın birincil farklılaştırıcı faktörü, onun 0.55mm yükseklikStandart 0603 veya 0402 paketli LED'ler genellikle 0.8-1.0mm yüksekliğinde olup, bu karşılaştırıldığında Z yüksekliğinde önemli bir azalma sağlar ve daha ince nihai ürünlerin elde edilmesini mümkün kılar. Bu ultra ince profil ile nispeten yüksek ışık şiddetinin (300 mcd'ye kadar) birleşimi önemli bir avantajdır. Ayrıca, standart IR reflow ve şerit-makara paketleme ile uyumluluğu, karttaki diğer bileşenleri etkileyebilecek özel düşük sıcaklık işlemleri gerektirmeden, daha kalın muadilleri kadar kolay montaj yapılmasını sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Bu LED'i daha fazla parlaklık için 30mA'de sürebilir miyim?
A: Hayır. DC ileri akım için Mutlak Maksimum Değer 20mA'dir. Bu değerin aşılması, eklem sıcaklığını artırır, lümen kaybını hızlandırır ve erken arızaya yol açabilir. Daha yüksek parlaklık için, daha yüksek ışık şiddeti sınıfından (örneğin, S2) bir LED seçin veya birden fazla LED kullanın.

Q2: Tepe İleri Akım ile DC İleri Akım arasındaki fark nedir?
A: DC İleri Akım (20mA) sürekli çalışma içindir. Tepe İleri Akım (100mA), çoklama veya kısa sinyal flaşları için kullanılan, kısa süreli, darbeli bir değerdir (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Zaman içindeki ortalama akım, güç dağılımı ve termal sınırlara uymalıdır.

Q3: Sınıflandırma neden önemlidir ve hangi sınıfı belirtmeliyim?
C: Binning, uygulamanızda renk ve parlaklık düzgünlüğünü sağlar. Tek bir gösterge için herhangi bir bin yeterli olabilir. Çoklu LED dizisi için (örneğin, bir arka aydınlatma), bitişik LED'ler arasında görünür parlaklık veya renk farklılıklarından kaçınmak için aynı V_F, I_Vve Hue bin'lerini belirtmelisiniz. Uygun performans penceresini seçmek için bin kod tablolarına danışın.

Q4: Veri sayfası 260\u00b0C reflow'tan bahsediyor. Bu kurşunsuz mudur?
C: Evet, 260°C'lik bir tepe sıcaklığı, kurşunsuz (RoHS uyumlu) lehim yeniden akış profilleri için tipiktir. LED'in bu işlemle uyumluluğu, modern kurşunsuz montaj hatlarına uygunluğunu teyit eder.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Durum: Ultra İnce Bir Tablet Durum Gösterge Çubuğu Tasarlama
Bir tasarımcı, tablet çerçevesinin kenarı boyunca üç beyaz LED'e (güç, wifi, pil) ihtiyaç duyar. Mekanik tasarım, PCB'nin üzerinde yalnızca 0.6mm'lik bir alana izin verir. 0.55mm yüksekliği ile LTW-C191TLA, mükemmel bir uyum sağlar. Tasarımcı, önerilen pad düzenine uygun bir PCB footprint'i oluşturur. V_F (3.0-3.2V) için Bin 3, parlaklık (180-240 mcd) için Bin S1 ve tutarlı nötr beyaz renk için Renk Tonu Bin B5 belirtirler. Uzun ömür sağlamak ve sınırlı alanda ısıyı yönetmek için 3.3V besleme ve 15mA sürücü akımı (20mA maksimumun muhafazakar altında) için tek bir akım sınırlama direnci hesaplanır. LED'ler, 8mm'lik bant makarasından otomatik ekipman kullanılarak yerleştirilir. Montaj, cihazın derecelendirmesi dahilinde olan 250°C zirveli standart kurşunsuz reflow profili ile gerçekleştirilir. Sonuç, katı kalınlık gereksinimini karşılayan parlak, düzgün ve güvenilir bir gösterge setidir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LTW-C191TLA, InGaN (Indium Gallium Nitride) yarı iletken teknolojisine dayanır. InGaN LED'ler, spektrumun mavi ve yeşil bölgelerinde yüksek verimli ışık yayma yetenekleriyle tanınır. Beyaz ışık üretmek için yaygın bir yöntem kullanılır: mavi bir InGaN LED çipi, bir katman sarı fosforla (genellikle YAG:Ce) kaplanır. Çipten gelen mavi ışığın bir kısmı fosfor tarafından emilir ve sarı ışık olarak yeniden yayılır. Kalan mavi ışık ile dönüştürülen sarı ışığın birleşimi, insan gözüne beyaz görünür. Fosfor bileşimi ve kalınlığı ayarlanarak, farklı beyaz tonları (ilişkili renk sıcaklıkları) elde edilebilir; bu da renk tonu sınıflandırma sisteminde yansıtılır. Bu fosfor dönüştürmeli beyaz LED teknolojisi, verimlilik, renk kalitesi ve üretilebilirlik arasında iyi bir denge sunar.

13. Teknoloji Gelişim Trendleri

Tüketici elektroniği için SMD LED'lerdeki eğilim açık bir şekilde küçülme ve artan verimlilik yönündedir. Bu ürünün 0.55mm yüksekliği, daha ince cihaz talebine doğrudan bir yanıttır. Gelecekteki gelişmeler bunu daha da aşağı çekebilir. Eşzamanlı olarak, aynı veya daha az elektrik gücünden daha fazla ışık sağlamak, taşınabilir cihazlarda pil ömrünü iyileştirmek için ışık etkinliğinin (lümen/watt) artırılması yönünde bir çaba vardır. Bir diğer eğilim, daha sıkı sınıflandırma özelliklerine yol açan geliştirilmiş renksel geriverim ve tutarlılıktır. Ayrıca, entegrasyon önemli bir eğilim olup, LED'ler paket içine yerleşik sürücüler, denetleyiciler hatta sensörler içermektedir. Bu veri sayfası ayrık bir bileşeni tanımlarken, temeldeki InGaN ve fosfor teknolojileri ilerlemeye devam etmekte, bu performans ve entegrasyon iyileştirmelerini mümkün kılmaktadır.