LTW-C194TS5 SMD LED Teknik Veri Sayfası - 0.30mm İnce Boyut - 2.7-3.15V Gerilim - Beyaz Renk - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTW-C194TS5, modern, alan kısıtlı elektronik uygulamalar için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Temel konumlandırması, yüksek parlaklıklı, minyatür bir gösterge veya arka aydınlatma bileşeni olarak tanımlanır. Bu ürünün temel avantajı, 0.30 milimetrelik son derece ince profili olup, akıllı telefonlar, tabletler, giyilebilir teknoloji ve ultra taşınabilir dizüstü bilgisayarlar gibi ultra ince cihazlara entegrasyonu mümkün kılar. Hedef pazar, minimal bir pakette güvenilir, parlak ışık çıkışı gerektiren tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri, otomotiv iç aydınlatması ve genel amaçlı göstergeyi içerir.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Elektriksel ve Optik Özellikler

LTW-C194TS5'in performansı, standart ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir. Ana parametreler, çalışma aralığını tanımlar:

• Işık Şiddeti (Iv):İleri akım (IF) 5mA olduğunda, minimum 56.0 milikandela (mcd) ile tipik 146.0 mcd değeri arasında değişir. Bu parametre, insan gözü tepkisi eğrisine yaklaşan CIE standart fotopik gözlemci ekipmanı kullanılarak ölçülür, böylece insan görüşüne uygunluk sağlanır.
• Görüş Açısı (2θ1/2):130 derecelik geniş bir görüş açısı belirtilmiştir, bu da alan aydınlatması ve geniş açılı görünürlük için uygun geniş, dağınık bir ışık yayılım deseni sağlar.
• Kromatiklik Koordinatları (x, y):Beyaz ışığın renk noktası, CIE 1931 kromatiklik diyagramı üzerinde tanımlanır. IF=5mA'de tipik koordinatlar x=0.294 ve y=0.286'dır ve her iki koordinat için ±0.01'lik bir tolerans garanti edilir. Bu, belirli bir beyaz ışık tonunu tanımlar.
• İleri Gerilim (VF):LED üzerinde 5mA akım geçtiğindeki gerilim düşümü 2.70 Volt (min) ile 3.15 Volt (max) arasındadır. Bu parametre, uygun akım sınırlamasını sağlamak için devre tasarımında kritik öneme sahiptir.
• Ters Akım (IR):5 Volt ters öngerilim uygulandığında maksimum 10 mikroamper (μA) akar, bu da diyodun sızıntı karakteristiğini gösterir.

2.2 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, kalıcı hasarın meydana gelebileceği stres limitlerini tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Güç Dağılımı (Pd):Maksimum 70 mW.
• İleri Akım:Sürekli DC ileri akım 20 mA ile sınırlıdır. Darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) 100 mA'lik daha yüksek bir tepe ileri akımına izin verilir.
• Ters Gerilim (VR):Maksimum 5 V. Ters öngerilim altında çalıştırma önerilmez ve arızaya neden olabilir.
• Sıcaklık Aralıkları:Çalışma: -20°C ila +80°C. Depolama: -40°C ila +85°C.
• Lehimleme Koşulu:260°C tepe sıcaklığında 10 saniye süreyle kızılötesi (IR) reflow lehimlemeye dayanıklıdır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTW-C194TS5, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır:

3.1 İleri Gerilim (VF) Sınıflandırması

LED'ler, IF=5mA'deki ileri gerilimlerine göre kategorize edilir. Bu, tasarımcıların paralel devrelerde veya hassas güç yönetimi için benzer gerilim düşümüne sahip LED'leri seçmesine olanak tanır.

• Sınıf A:VF = 2.70V ila 2.85V
• Sınıf B:VF = 2.85V ila 3.00V
• Sınıf C:VF = 3.00V ila 3.15V

Her sınıf içindeki tolerans ±0.1 Volt'tur.

3.2 Işık Şiddeti (IV) Sınıflandırması

Bu sınıflandırma, LED'leri ışık çıkış şiddetine göre sıralar, belirli parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için kritiktir.

• Sınıf P2:Iv = 56.0 mcd ila 71.0 mcd
• Sınıf Q1:Iv = 71.0 mcd ila 90.0 mcd
• Sınıf Q2:Iv = 90.0 mcd ila 112.0 mcd
• Sınıf R1:Iv = 112.0 mcd ila 146.0 mcd

Her yoğunluk sınıfındaki tolerans ±%15'tir.

3.3 Renk Tonu (Renk) Sınıflandırması

Beyaz ışık rengi, CIE 1931 diyagramındaki kromatiklik koordinatlarına (x, y) dayanarak altı kategoriye (S1'den S6'ya) ayrılır. Her sınıf, renk şeması üzerinde bir dörtgen alan tanımlar. Bu, bir montajdaki birden fazla LED arasında renk tekdüzeliği sağlar. Bir sınıf içindeki renk tonu koordinatları için tolerans ±0.01'dir. Genellikle, kromatiklik şeması üzerine bindirilmiş bu sınıfları gösteren bir diyagram sağlanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, bunların etkileri standarttır. Tasarımcılar aşağıdaki genel ilişkileri bekleyebilir:

• IV Eğrisi (Akım vs. Gerilim):İleri gerilim (VF), ileri akım (IF) ile logaritmik olarak artar. Önerilen 5mA test akımının önemli ölçüde üzerinde çalışmak, VF'yi ve güç dağılımını artıracaktır.
• Işık Şiddeti vs. Akım:Işık çıkışı, genellikle çalışma aralığı içinde ileri akımla orantılıdır, ancak çok yüksek akımlarda ısınma nedeniyle verim düşebilir.
• Sıcaklık Bağımlılığı:Işık şiddeti, genellikle eklem sıcaklığı arttıkça azalır. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-20°C ila +80°C), çevresel koşullar boyunca kararlı performansı gösterir, ancak yüksek sıcaklıklarda güç azaltma gerekebilir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, endüstri standardı EIA paket şekline sahiptir. Uzunluk, genişlik, yükseklik (0.30mm) ve uç aralığı dahil tüm kritik boyutlar, milimetre bazlı çizimlerde sağlanır. Montaj sırasında doğru yönlendirmeyi sağlamak için bir polarite göstergesi (genellikle bir katot işareti veya bir çentik) çizime dahil edilmiştir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Tasarımı

PCB tasarımı için bir lehim pedi (ayak izi) önerisi sağlanır. Bu, LED'in lehimleneceği bakır pedlerin boyutunu ve şeklini içerir. Bu öneriye uymak, güvenilir lehim bağlantıları elde etmek, reflow sırasında uygun kendiliğinden hizalama ve etkili ısı dağılımı için çok önemlidir. Lehim macunu uygulaması için maksimum 0.10mm'lik bir şablon kalınlığı öneren bir not bulunur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bileşen, kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle tamamen uyumludur. Önerilen bir profil sağlanır:

• Ön Isıtma:150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Faz Üzerinde Geçirilen Süre:Maksimum 10 saniye (maksimum iki reflow döngüsü için önerilir).

Bu parametreler, güvenilirliği sağlamak için JEDEC standartlarına dayanır. Veri sayfası, optimal profilin belirli PCB montaj kurulumuna (kart tipi, diğer bileşenler, fırın) bağlı olduğunu vurgular.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, bileşenin küçük boyutu ve ısı hassasiyeti nedeniyle son derece dikkatli bir şekilde yapılmalıdır:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Temas Süresi:Ped başına maksimum 3 saniye.
• Sıklık:Sadece bir kez; yeniden işlemden kaçının.

6.3 Depolama ve Taşıma

• ESD Önlemleri:LED, elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Taşıma, topraklanmış bileklik bantları, antistatik paspaslar ve uygun şekilde topraklanmış ekipman içermelidir.
• Nem Hassasiyeti:Minyatür bir SMD bileşeni olarak nem hassastır. Orijinal, mühürlü paketinde (nem alıcı ile) ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Nem geçirmez torba açıldıktan sonra, LED'ler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve ideal olarak bir hafta içinde reflow yapılmalıdır. Orijinal torbadan daha uzun süre depolama için, nem alıcılı kapalı bir kap kullanın. Torbadan çıkarıldıktan sonra bir haftadan fazla depolanan bileşenler, reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için lehimlemeden önce kurutma gerektirir (yaklaşık 60°C'de en az 20 saat).

6.4 Temizleme

Lehim sonrası temizlik gerekliyse, plastik lensi veya paketi hasardan korumak için sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Önerilen ajanlar, normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkoldür ve daldırma süresi bir dakikadan az olmalıdır.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

LTW-C194TS5, otomatik pick-and-place montaj makineleri için paketlenmiş olarak tedarik edilir:

• Taşıyıcı Şerit:8mm genişliğinde şerit.
• Makara Boyutu:7 inç (178mm) çapında makara.
• Makara Başına Adet:5,000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standardı:ANSI/EIA 481-1 şartnamelerine uygundur. Şeritteki boş yuvalar bir kapak bandı ile mühürlenir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Ultra ince tüketici elektroniğinde güç, bağlantı veya işlev durum ışıkları.
• Arka Aydınlatma:Küçük LCD ekranlar, tuş takımları veya semboller için kenardan aydınlatmalı veya doğrudan arka aydınlatma.
• Dekoratif Aydınlatma:Otomotiv iç mekanlarında, ev aletlerinde veya oyun çevre birimlerinde vurgu aydınlatması.
• Genel Aydınlatma:Kompakt cihazlarda düşük seviyeli alan aydınlatması.

8.2 Kritik Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her zaman seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın. Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın. Önerilen test akımı 5mA'dir, ancak mutlak maksimum sürekli akım 20mA'dir. Uygun parlaklık ve güç dağılımı için tasarım yapın.
• Termal Yönetim:Düşük gücüne rağmen, özellikle maksimum değerlere yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, LED ekleminden ısıyı uzaklaştırmak için lehim pedlerinin altında yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın. Bu, ışık çıkışını ve ömrünü korur.
• Optik Tasarım:130 derecelik görüş açısı geniş bir ışık hüzmesi sağlar. Odaklanmış ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekebilir. Sarı lens malzemesi, nihai algılanan rengi etkileyecektir.
• Sınıflandırma Seçimi:Tekdüze görünüm gerektiren uygulamalar için (örneğin, çoklu LED dizileri), parlaklık ve renk varyasyonlarını en aza indirmek için VF, Iv ve Renk Tonu (Renk) için sıkı sınıflar belirtin.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTW-C194TS5'in temel farklılaştırıcı faktörleri,ultra ince 0.30mm profiliveInGaN (İndiyum Galyum Nitrür) beyaz çipkullanımıdır. Fosforlu mavi çip gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, InGaN tabanlı beyaz LED'ler genellikle verimlilik, renk geri verimi potansiyeli ve kararlılık açısından avantajlar sunar. İncelik, standart SMD LED'lere (genellikle 0.6mm veya daha kalın) kıyasla önemli bir mekanik avantajdır ve en yeni nesil ince cihazlarda tasarımı mümkün kılar. Standart IR reflow ve EIA paket şekilleriyle uyumluluğu, birçok mevcut tasarımda küçültme arayışında doğrudan yer değiştirme veya yükseltme olarak kullanılabileceğini garanti eder.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Üç farklı sınıflandırma kategorisinin amacı nedir?

Sınıflandırma, elektriksel ve optik tutarlılığı sağlar. VF sınıflandırması, güç kaynağı tasarımına ve paralel LED devrelerine yardımcı olur. Iv sınıflandırması, belirli bir parlaklık seviyesini garanti eder. Renk tonu sınıflandırması, çoklu LED uygulamalarında fark edilebilir renk farklılıklarından kaçınmak için renk eşleştirmede kritiktir.

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

Mutlak maksimum değer 20mA DC olsa da, standart test koşulu ve tipik performans verileri 5mA'de verilmiştir. 20mA'de çalıştırmak daha yüksek ışık çıkışı üretecek, ancak aynı zamanda daha fazla ısı üretecek, ileri gerilimi artıracak ve uzun vadeli güvenilirliği potansiyel olarak azaltacaktır. Termal analiz yapmak ve gerçek çalışma ortamına dayalı olarak maksimum akımı azaltmak esastır.

10.3 Neden bu kadar katı bir depolama ve kurutma gereksinimi var?

Ultra ince plastik paket, havadan nem emebilir. Yüksek sıcaklıklı reflow lehimleme işlemi sırasında, hapsolmuş bu nem hızla buharlaşarak paketi çatlatabilen veya iç bağları ayırabilen ("patlamış mısır" etkisi) iç basınç oluşturabilir. Depolama ve kurutma prosedürleri, lehimlemeden önce bu nemi güvenli bir şekilde uzaklaştırmak için tasarlanmıştır.

10.4 Kromatiklik koordinatlarını (x=0.294, y=0.286) nasıl yorumlamalıyım?

Bu koordinatlar, CIE 1931 kromatiklik diyagramı üzerinde bir nokta çizer ve bu diyagram tüm algılanabilir renkleri haritalandırır. Bu belirli nokta, genellikle "soğuk beyaz" olarak tanımlanan belirli bir beyaz ışık tonuna karşılık gelir. ±0.01 toleransı, bu nokta etrafında LED'in renginin düşeceği garanti edilen küçük bir alan tanımlar.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: İnce Bir Tablet için Durum Gösterge Çubuğu Tasarımı.Bir tasarımcı, şarj seviyesi gösterge çubuğu için beş tekdüze beyaz LED'e ihtiyaç duyar. Çerçevenin arkasındaki alan son derece sınırlıdır (0.4mm). 0.30mm yüksekliği nedeniyle LTW-C194TS5'i seçerler. Tekdüzeliği sağlamak için VF için Sınıf B (2.85-3.00V), Iv için Sınıf R1 (112-146 mcd) ve Renk Tonu için Sınıf S3 belirtirler. PCB ayak izini tam olarak önerildiği gibi tasarlarlar, ısı dağıtımı için bir iç toprak katmanına bağlı küçük bir termal rahatlatma pedi ile. LED başına 5mA'ye ayarlanmış sabit akımlı bir sürücü kullanılır. LED'ler otomatik montaj için 7 inçlik makaralarda sipariş edilir. Fabrika, belirtilen reflow profilini takip eder ve açılan makaraları kuru bir dolapta saklar, hafta sonu kapatmasından sonra kullanmadan önce kurutur. Sonuç, mekanik tasarım kısıtlamalarına uyan parlak, eşit ve güvenilir bir gösterge çubuğudur.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

LTW-C194TS5, InGaN yarı iletken teknolojisine dayanır. Beyaz bir LED'de, tipik olarak mavi ışık yayan bir InGaN çipi, paket içinde sarı bir fosfor kaplaması ile birleştirilir. Çip mavi ışık yaydığında, bir kısmı fosfor tarafından emilir ve sarı ışık olarak yeniden yayılır. Kalan mavi ışık ve dönüştürülmüş sarı ışığın karışımı, insan gözü tarafından beyaz ışık olarak algılanır. Çip emisyonu ve fosfor bileşiminin belirli oranları, beyaz ışık spektrumundaki nihai kromatiklik koordinatlarını (renk noktasını) belirler. Ultra ince paket, yarı iletken die'nin üstünde ve altındaki malzemeyi en aza indiren gelişmiş kalıplama ve wafer seviyesi paketleme teknikleri ile elde edilir.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Tüketici elektroniği için SMD LED'lerdeki trend, amansızcaküçültme(daha ince, daha küçük ayak izi) veartırılmış verimlilik(birim elektrik gücü ve birim alan başına daha fazla ışık çıkışı) yönündedir. Bu LED'in 0.30mm profili, bu yönde bir adımı temsil eder. Ayrıca, beyaz LED'lerdegeliştirilmiş renk tutarlılığı ve daha yüksek Renk Geri Verim İndeksi (CRI)için sürekli bir çaba vardır ve bu, fosfor teknolojisi ve çip tasarımındaki ilerlemelerle sağlanır. Başka bir trend, kontrol için dahili entegre devreler ("akıllı LED'ler" yapma) gibi daha fazla özelliğin entegrasyonudur, ancak LTW-C194TS5 standart bir ayrık bileşen gibi görünmektedir. Kurşunsuz (RoHS) ve yüksek sıcaklıklı reflow işlemleriyle uyumluluk, küresel çevre düzenlemeleri ve montaj standartları tarafından yönlendirilen temel bir gereklilik olmaya devam etmektedir.