LTW-C191DS5 SMD LED Veri Sayfası - 0.55mm Yükseklik - Maks. 3.15V - 72mW Güç - Beyaz Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-C191DS5, modern ve alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Birincil belirleyici özelliği, yalnızca 0.55 milimetre olan paket yüksekliği ile son derece düşük bir profildir. Bu süper ince form faktörü, ince tüketici elektroniği ürünlerine, ekranlar için arka aydınlatma ünitelerine ve dikey boşluğun sınırlı olduğu gösterge uygulamalarına entegrasyon için idealdir.

InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken malzemesini kullanan bu LED, beyaz ışık yayar. Paket, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart şekillerine uyar ve endüstri standardı otomatik yerleştirme makineleri ile bant ve makara paketleme sistemleriyle uyumluluğu garanti eder. Ürün, bir Yeşil Ürün olarak belirtilmiştir ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) yönergesine uygundur; yani kurşun, cıva ve kadmiyum gibi belirli tehlikeli malzemeler kullanılmadan üretilmiştir.

Bu bileşenin temel avantajları, küçültülmüş ayak izi, yüksek hacimli otomatik montaj süreçleriyle uyumluluğu ve yüzey montaj teknolojisi (SMT) montaj hatlarında kullanılan standart lehimleme yöntemi olan kızılötesi (IR) reflow lehimlemeye uygunluğudur.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitler altında veya bu limitlerde çalışma garanti edilmez ve güvenilir tasarımda kaçınılmalıdır.

• Güç Dağılımı (Pd):72 mW. Bu, LED paketinin maksimum bağlantı sıcaklığını aşmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• DC İleri Akım (IF):20 mA. Uygulanabilecek maksimum sürekli ileri akım.
• Tepe İleri Akım:100 mA, ancak yalnızca palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği). Bu, kısa süreli yüksek yoğunluklu parlamalara izin verir.
• Ters Gerilim (VR):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması anında bozulmaya neden olabilir. Veri sayfası, ters gerilim işletiminin sürekli olamayacağını açıkça belirtir.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı (Topr):-30°C ila +85°C. Cihazın çalışması için tasarlandığı ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı (Tstg):-55°C ila +105°C.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:260°C tepe sıcaklığına 10 saniye dayanır, tipik kurşunsuz reflow profilleriyle uyumludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ölçülen tipik performans parametreleridir. Tasarım, yalnızca tipik değerlere değil, minimum ve maksimum limitlere dayanmalıdır.

• Işık Şiddeti (Iv):5 mA ileri akımda (IF) minimum 71.0 mcd'den tipik 180.0 mcd'ye kadar değişir. Şiddet, CIE fotopik göz tepki eğrisiyle eşleşecek şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ1/2):130 derece. Bu geniş görüş açısı, Lambert veya Lambert benzeri bir yayılım modelini gösterir ve odaklanmış ışınlar yerine alan aydınlatması için uygundur.
• Renklilik Koordinatları (x, y):IF=5mA'da tipik değerler x=0.304, y=0.301'dir ve beyaz noktayı CIE 1931 renk uzayının belirli bir bölgesine yerleştirir. Bu koordinatlara ±0.01 tolerans uygulanır.
• İleri Gerilim (VF):IF=5mA'da 2.70 V (min) ile 3.15 V (max) arasındadır. Bu aralık, sürücü devresi tasarımı için kritiktir.
• Ters Akım (IR):5V ters gerilim (VR) uygulandığında maksimum 10 µA.

Elektrostatik Deşarj (ESD) Uyarısı:LED, statik elektriğe ve gerilim dalgalanmalarına karşı hassastır. İşleme sırasında topraklanmış çalışma istasyonları, bileklikler ve antistatik paketleme gibi uygun ESD kontrolleri zorunludur.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Yarı iletken üretimindeki doğal varyasyonlar nedeniyle, LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTW-C191DS5, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır:

3.1 İleri Gerilim (VF) Sınıflandırması

LED'ler, 5 mA'daki gerilim düşüşlerine göre kategorize edilir.

- Sınıf A: 2.70V - 2.85V

- Sınıf B: 2.85V - 3.00V

- Sınıf C: 3.00V - 3.15V

Tolerans: Sınıf başına ±0.1V.

3.2 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

LED'ler, 5 mA'daki ışık çıkışlarına göre sıralanır.

- Sınıf Q: 71.0 mcd - 112.0 mcd

- Sınıf R: 112.0 mcd - 180.0 mcd

Tolerans: Sınıf başına ±%15.

3.3 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması

Bu en karmaşık sınıftır ve CIE 1931 diyagramındaki renk koordinatlarını tanımlar. Altı sınıf (S1'den S6'ya), (x,y) koordinat sınırlarını belirten dörtgenlerle tanımlanır. Sağlanan diyagram bu sınıfları görsel olarak haritalar. Tipik renklilik noktası (x=0.304, y=0.301) S3/S4 bölgesi içine düşer. Renk tonu toleransı hem x hem de y koordinatlarında ±0.01'dir.

Bu sınıflandırma, tasarımcıların uygulamalarında tutarlı performans için sıkı kontrol edilmiş elektriksel ve optik özelliklere sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır; özellikle renk ve parlaklık düzgünlüğünün kritik olduğu çoklu LED dizilerinde bu önemlidir.

4. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

4.1 Paket Boyutları

Veri sayfası, LED paketinin detaylı ölçülü çizimlerini içerir. Temel özellikler arasında 0.55mm maksimum yükseklik ve otomatik işleme için EIA standardı ayak izi bulunur. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0.10mm'dir.

4.2 Önerilen Lehimleme Ped Düzeni

PCB için önerilen bir lehim ped deseni (ayak izi) sağlanmıştır. Bu tasarımı takip etmek, güvenilir lehim bağlantıları elde etmek, mezar taşı oluşumunu (bir ucun kalkması) önlemek ve reflow sırasında uygun hizalamayı sağlamak için çok önemlidir.

4.3 Bant ve Makara Paketleme

LED'ler, kabartmalı taşıyıcı bantta, bir kapak bandı ile kapatılmış ve 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış olarak tedarik edilir. Standart makara miktarı 5.000 adettir. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 standartlarına uygundur. Montaj makinelerinde besleyici kurulumu için temel bant ve makara boyutları sağlanmıştır.

5. Montaj, İşleme ve Güvenilirlik Kılavuzları

5.1 Lehimleme Süreci

Bileşen, kızılötesi reflow lehimleme süreçleriyle tamamen uyumludur. Ana parametreleri ile önerilen bir reflow profili sağlanmıştır:

- Ön Isıtma:150-200°C

- Ön Isıtma Süresi:Maks. 120 saniye

- Tepe Sıcaklığı:Maks. 260°C

- 260°C Üzerinde Geçen Süre:Maks. 10 saniye

- Reflow döngü sayısı:Maksimum iki kez.

Veri sayfası, profil geliştirme için JEDEC standartlarına atıfta bulunur ve nihai profil, kullanılan spesifik PCB tasarımı, bileşenler ve lehim pastası için karakterize edilmiş olmalıdır.

Lehim havya ile manuel yeniden işleme için, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve temas süresi yalnızca bir kez olmak üzere 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

5.2 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasalların kullanımı LED paketine zarar verebilir.

5.3 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler nem hassas cihazlardır. Katı depolama koşulları belirtilmiştir:

- Mühürlü Torba:≤30°C ve ≤%90 RH'de saklayın. Torba açıldıktan sonra bir yıl içinde kullanın.

- Torba Açıldıktan Sonra:≤30°C ve ≤%60 RH'de saklayın. IR reflow'un 672 saat (28 gün) içinde tamamlanması önerilir.

- Uzatılmış Depolama (Açık):Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe saklayın.

- Maruz Kalma >672 saat:Lehimlemeden önce, emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" etkisini (reflow sırasında paket çatlaması) önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme gereklidir.

6. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

6.1 Tipik Uygulamalar

LTW-C191DS5, sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır, bunlar arasında:

- Tüketici elektroniği ürünlerinde durum göstergeleri (telefonlar, tabletler, yönlendiriciler).

- İnce cihazlarda LCD ekranlar, tuş takımları veya paneller için arka aydınlatma.

- Ev aletlerinde dekoratif aydınlatma.

- Genel amaçlı gösterge ışıkları.

Önemli Uygulama Sınırlaması:Veri sayfası, bu LED'in arızasının hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği uygulamalar (örn. havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım güvenlik sistemleri) için tasarlanmadığını açıkça belirtir. Bu tür yüksek güvenilirlikli uygulamalar için özel bir ürün için danışmanlık gereklidir.

6.2 Devre Tasarımı

1. Akım Sınırlama:Bir LED, akım kontrollü bir cihazdır. Güç kaynağı gerilimi dalgalansa bile maksimum DC ileri akımı (20 mA) aşmayı önlemek için seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi şarttır. Tasarım, ileri gerilim sınıfını (A, B veya C) hesaba katmalıdır.

2. Ters Gerilim Koruması:Maksimum ters gerilim yalnızca 5V olduğundan, devre tasarımında LED'i ters öngerilime maruz bırakmaktan kaçınmak için dikkatli olunmalıdır, özellikle AC veya bipolar sinyal uygulamalarında. Paralel bir koruma diyodu (katottan katoda) gerekli olabilir.

3. Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük (72mW) olsa da, LED'in termal pedi altında (varsa) yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlamak, daha düşük bağlantı sıcaklığını korumaya yardımcı olur; bu, uzun vadeli ışık çıkışı kararlılığı ve ömür için kritiktir.

6.3 Optik Tasarım

Geniş 130 derecelik görüş açısı, geniş, dağınık bir ışık deseni sağlar. Daha yönlendirilmiş bir ışın gerektiren uygulamalar için, LED üzerine yerleştirilecek ikincil optikler (lensler, ışık kılavuzları) tasarlanmalıdır. Süper ince profil, sıkı optik montajlara veya ince ışık kılavuz plakalarının (LGP) arkasına entegre edilirken avantajlıdır.

7. Teknik Karşılaştırma ve Konumlandırma

LTW-C191DS5'nin birincil farklılaştırıcısı, 0.55mm yüksekliğidir. Tipik olarak 0.8-1.0mm yüksekliğindeki standart 0603 veya 0402 paket LED'lere kıyasla, bu Z-yüksekliğinde önemli bir azalmayı temsil eder. Bu, daha ince nihai ürünlere olanak tanır. InGaN teknolojisi, eski teknolojilere kıyasla modern, verimli bir beyaz ışık kaynağı sağlar. Kapsamlı sınıflandırma yapısı, sınıflandırılmamış veya geniş sınıflandırılmış LED'lere kıyasla kaliteye duyarlı uygulamalar için daha iyi tutarlılık sunar. Standart SMT süreçleriyle uyumluluğu, birçok tasarımda daha kalın LED'ler için doğrudan bir yedek olarak kullanılmasını sağlar ve ürün küçültme için düz bir yol sunar.

8. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 20mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Evet, 20mA maksimumsürekliDC ileri akım değeridir. Optimum ömür ve termal etkileri hesaba katmak için, genellikle daha düşük bir akımda (örn. 10-15 mA) sürmek önerilir.

S: Iv sınıfları Q ve R arasındaki fark nedir?

C: R sınıfı LED'ler, aynı 5mA test akımında daha yüksek minimum ışık şiddetine sahiptir (112 mcd'ye karşı 71 mcd). R sınıfını seçmek daha parlak çıkış sağlar ancak biraz daha yüksek maliyetli olabilir.

S: Torba açıldıktan sonra depolama nemi neden bu kadar kritik?

C: LED paketi havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme sürecinde, hapsolmuş bu nem hızla buhara dönüşerek iç katman ayrılmasına veya plastik paketin çatlamasına ("patlamış mısır" etkisi) neden olabilir. Belirtilen depolama koşulları ve pişirme gereksinimleri bu arıza modunu önler.

S: Renk tonu sınıflandırma diyagramını nasıl yorumlarım?

C: CIE 1931 diyagramı rengi gösterir. Etiketlenmiş altı dörtgen (S1-S6), o renk tonu sınıfındaki LED'ler için kabul edilebilir renk koordinat bölgelerini temsil eder. Bir LED'in ölçülen (x,y) koordinatları, atandığı sınıfın çokgeni içine düşmelidir. Bu, aynı renk tonu sınıfıyla etiketlenmiş tüm LED'lerin standart koşullar altında insan gözüne aynı renkte görüneceğini garanti eder.

9. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Ultra ince bir Bluetooth izleyici için durum göstergesi tasarımı.

Ürünün endüstriyel tasarımı, gösterge LED montajı için yalnızca 0.6mm iç yüksekliğe izin verir. Standart bir LED sığmaz.

Çözüm:0.55mm yüksekliği ile LTW-C191DS5 seçilir. Tasarımcı, LED'in kartla aynı hizada oturmasını sağlamak ve kritik onda bir milimetreler kazanmak için paket boyutlarını kullanarak bir PCB kesimi oluşturur. Pil gerilim düşüşünden bağımsız olarak tutarlı parlaklık sağlamak için 5mA'ye ayarlanmış sabit akımlı bir sürücü IC kullanılır. Tüm üretim birimlerinde parlak, düzgün beyaz ışık garanti etmek için Malzeme Listesi'nde R Sınıfı ve S3 Renk Tonu Sınıfı LED'ler belirtilir. Montaj firması, önerilen reflow profilini ve 672 saatlik raf ömrü kuralını takip ederek yüksek üretim verimi ve sahada güvenilir performans elde eder.

10. Teknoloji Tanıtımı ve Trendler

InGaN Teknolojisi:İndiyum Galyum Nitrür, bu beyaz LED'de kullanılan yarı iletken malzemedir. Tipik olarak, mavi ışık yayan bir InGaN çipi, paket içinde sarı bir fosfor kaplama ile birleştirilir. Mavi ışık fosforu uyarır ve fosfor sarı ışık yeniden yayar; mavi ve sarının karışımı insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Bu, katı hal cihazlarından beyaz ışık üretmek için oldukça verimli bir yöntemdir.

Endüstri Trendleri:Elektronikte küçültme baskısı aralıksız devam etmektedir. LTW-C191DS5 gibi bileşenler, pasif ve aktif bileşenlerin Z-yüksekliğini (kalınlık) azaltarak daha da ince akıllı telefonlar, tabletler, giyilebilir cihazlar ve IoT cihazlarına olanak tanıyan devam eden trendi temsil eder. Ayrıca, hassas sınıflandırmaya verilen vurgu, tüketici ürünlerinde daha yüksek kalite ve görsel tutarlılık için piyasa talebini yansıtır. RoHS uyumluluğunun ve kurşunsuz, yüksek sıcaklıklı reflow süreçleriyle uyumluluğun entegrasyonu, küresel çevre düzenlemeleri tarafından yönlendirilen artık bir temel gerekliliktir.