LTW-C281DS5 Beyaz SMD LED Veri Sayfası - Boyutlar 2.8x1.0x0.35mm - Gerilim 2.55-3.15V - Güç 70mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, belirli bir model yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyot (LED) için kapsamlı teknik bilgi sağlar. Ürün, modern elektronik montaj süreçleri için tasarlanmış ultra ince, yüksek parlaklıklı beyaz bir LED'dir. Başlıca uygulamaları, alan ve verimliliğin kritik olduğu kompakt elektronik cihazlarda arka aydınlatma, durum göstergeleri ve genel aydınlatmayı içerir.

Bu bileşenin temel avantajları, minimum profil, otomatik yerleştirme makineleriyle uyumluluk ve RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) ve yeşil ürün standartlarına uyumluluktur. Hedef pazar, güvenilir, düşük profilli gösterge aydınlatması gerektiren tüketici elektroniği, iletişim cihazları ve çeşitli gömülü sistemleri kapsar.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları tanımlar. Bunlar normal çalışma koşulları değildir.

• Güç Dağılımı (Pd):70 mW. Bu, LED paketinin performansı düşürmeden veya arızaya neden olmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):100 mA. Bu, yarı iletken bağlantının aşırı ısınmasını önlemek için tipik olarak darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen izin verilen maksimum anlık ileri akımdır.
• DC İleri Akımı (I_F):20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Bu değeri aşan bir ters gerilim uygulamak, LED bağlantısında ani ve felaket bir arızaya neden olabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklığı:Cihaz, -30°C ila +80°C arasında bir ortam çalışma sıcaklığı aralığı için derecelendirilmiştir ve -55°C ila +105°C sıcaklıklarda depolanabilir.
• Kızılötesi Reflow Lehimleme:Bileşen, reflow lehimleme işlemi sırasında maksimum 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektro-Optik Özellikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (T_a) ve 5 mA ileri akımında (I_F) standart test koşullarında ölçülür.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 45.0 mcd'den tipik maksimum 180.0 mcd'ye kadar değişir. Bu, CIE fotopik tepki eğrisine yaklaşan bir filtre kullanarak LED'in insan gözü tarafından algılanan parlaklığını ölçer.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin 0 derecede (eksen üzerinde) ölçülen şiddetin yarısı olduğu tam açıdır. Bu gibi geniş bir görüş açısı, alan aydınlatması için uygun olan Lambert veya yakın-Lambert yayılım modelini gösterir.
• Renklilik Koordinatları (x, y):Tipik değerler x=0.294, y=0.286'dır. Bu koordinatlar, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde beyaz ışığın renk noktasını tanımlar ve soğuk beyaz veya nötr beyaz renk sıcaklığını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):5 mA'de 2.55 V (min) ila 3.15 V (max) arasında değişir. Bu, LED akım iletirken üzerindeki gerilim düşüşüdür. Belirli bir birim için gerçek değer, sınıf koduna bağlıdır.
• Ters Akım (I_R):5V ters gerilim uygulandığında maksimum 10 μA. Düşük bir ters akım tercih edilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için, LED'ler temel performans parametrelerine göre sınıflara ayrılır. Bu, tasarımcıların renk, parlaklık ve elektriksel özellikler için belirli gereksinimleri karşılayan bileşenleri seçmesine olanak tanır.

3.1 İleri Gerilim (V_F) Sınıflandırması

V_F, I_F= 5mA'de 2.55V ila 3.15V arasında her biri 0.1V aralıklı altı sınıfa (V1'den V6'ya) ayrılır. Her sınıfa ±0.05V tolerans uygulanır. Aynı V_F sınıfından LED'ler seçmek, birden fazla LED paralel bağlandığında tekdüze akım dağılımını korumaya yardımcı olur.

3.2 Işık Şiddeti (I_V) Sınıflandırması

Işık şiddeti, I_F= 5mA'de sırasıyla 45.0, 71.0 ve 112.0 mcd minimum değerlerine sahip üç sınıfa (P, Q, R) ayrılır. R sınıfının maksimumu 180.0 mcd'dir. Her sınıfa ±%15 tolerans uygulanır. Bu sınıflandırma, birden fazla LED arasında tutarlı parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için çok önemlidir.

3.3 Renk Tonu (Renklilik) Sınıflandırması

Renk noktası, CIE 1931 renklilik diyagramı üzerinde altı bölge (S1'den S6'ya) içinde tanımlanır. Her sınıf, belirli (x, y) koordinat sınırlarıyla tanımlanan bir dörtgendir. Koordinatlara ±0.01 tolerans uygulanır. Bu sistem, arka aydınlatma ve estetik aydınlatma uygulamaları için kritik olan renk tekdüzeliğini sağlar. Sağlanan diyagram, bu S1-S6 bölgelerini görsel olarak haritalandırır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örneğin, görüş açısı için Şekil 6, renklilik için Şekil 1), tipik davranışları standart LED fiziğine dayanarak tanımlanabilir.

• I-V (Akım-Gerilim) Karakteristiği:İleri gerilim (V_F), ileri akım (I_F) ile logaritmik bir ilişki sergiler. Açma gerilimi aşıldıktan sonra V_F'deki küçük bir artış, I_F'de büyük bir artışa yol açar. V_F ayrıca negatif bir sıcaklık katsayısına sahiptir, yani bağlantı sıcaklığı arttıkça hafifçe azalır.
• Işık Şiddeti vs. Akım:Işık çıkışı (I_V), normal çalışma aralığında genellikle ileri akımla orantılıdır. Ancak, yarı iletken malzemede artan ısı ve verim düşüşü etkileri nedeniyle çok yüksek akımlarda verim düşebilir.
• Sıcaklık Bağımlılığı:InGaN tabanlı beyaz LED'lerin ışık şiddeti, tipik olarak bağlantı sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu, yüksek güçlü veya yüksek yoğunluklu uygulamalarda termal yönetim için kritik bir faktördür.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları

LED, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standart paket ayak izine sahiptir. Temel bir özelliği 0.35 mm'lik ultra ince profilidir. Uzunluk, genişlik, yükseklik, pad boyutları ve konumsal toleranslarını (tipik olarak ±0.10 mm) belirten detaylı boyut çizimleri sağlanmıştır.

5.2 Pad Tasarımı ve Polarite

Veri sayfası, PCB (Baskılı Devre Kartı) düzeni için önerilen lehim pad boyutlarını içerir. Doğru pad tasarımı, güvenilir lehim bağlantısı oluşumu ve mekanik dayanım için gereklidir. Bileşenin anot ve katot terminalleri vardır; doğru çalışmayı sağlamak için montaj sırasında doğru polariteye dikkat edilmelidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bileşen, kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle tamamen uyumludur. Ön ısıtma bölgesi (150-200°C), maksimum 260°C tepe sıcaklığı ve sıvı faz üzerinde geçen sürenin 10 saniyeyi aşmaması gibi ana parametreleri içeren önerilen bir profil sağlanmıştır. Profil, termal şoku önlemek için JEDEC standartlarına uymalıdır.

6.2 Depolama ve Taşıma

• Nem Hassasiyeti:LED'ler, nem bariyerli torbalarda kurutucu ile paketlenmiştir. Orijinal torba açıldıktan sonra, bileşenler 672 saat (28 gün) içinde kullanılmalı veya daha uzun süre depolandıysa lehimlemeden önce en az 20 saat 60°C'de ısıl işleme tabi tutulmalıdır.
• ESD (Elektrostatik Deşarj) Önlemleri:LED'ler statik elektriğe karşı hassastır. Taşıma sırasında topraklanmış çalışma istasyonları, bileklikler ve iletken kaplar gibi uygun ESD kontrolleri zorunludur.
• Temizlik:Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle sadece etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar epoksi merceğe zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı bant üzerinde tedarik edilir. Her makara 5000 adet içerir. Tam makaradan daha az miktarlar için, minimum 500 adetlik paketleme mevcuttur. Bant ve makara özellikleri, otomatik besleyicilerle uyumluluğu sağlamak için ANSI/EIA 481-1 standartlarına uygundur.

8. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, mobil cihaz tuş takımı arka aydınlatmaları, ultra ince dizüstü bilgisayarlar veya tabletlerde durum göstergeleri, otomotiv gösterge panellerinde panel göstergeleri ve tüketici elektroniğinde dekoratif aydınlatma gibi alan kısıtlamalı uygulamalar için idealdir. Geniş görüş açısı, küçük alanların veya ışık kılavuzlarının eşit şekilde aydınlatılması için uygun hale getirir.

8.2 Devre Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Bir LED akım kontrollü bir cihazdır. Maksimum DC ileri akımı aşarak hızlı bozulmaya yol açmayı önlemek için seri bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi gereklidir.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, LED'in termal pad'i altında (varsa) yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlamak, ısıyı dağıtarak ışık çıkışını ve ömrünü korumaya yardımcı olur.
• Paralel Bağlantılar:V_F değişimleri nedeniyle LED'leri doğrudan paralel bağlamak genellikle önerilmez. Gerekliyse, aynı V_F sınıfından LED'ler kullanmak ve her LED için ayrı küçük değerli seri dirençler eklemek akımları dengelemeye yardımcı olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu LED'in temel farklılaştırıcı faktörü, standart bir SMD LED için son derece düşük olan 0.35mm kalınlığıdır. Daha kalın paketlerle (örneğin, 0.6mm veya 1.0mm) karşılaştırıldığında, bu daha da ince nihai ürünlerin tasarımını mümkün kılar. Bu ince profil içinde yüksek parlaklığın (5mA'de 180 mcd'ye kadar) kombinasyonu, olumlu bir parlaklık-boyut oranı sunar. Renk ve yoğunluk için tanımlanan sınıflandırma yapısı, sınıflandırılmamış veya geniş sınıflandırılmış ticari LED'lerle garanti edilmeyebilecek bir tutarlılık seviyesi sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Tepe İleri Akımı ile DC İleri Akımı Arasındaki Fark Nedir?

DC İleri Akımı (20 mA), sürekli çalışma için güvenli sınırdır. Tepe İleri Akımı (100 mA) ise sadece çok düşük bir görev döngüsünde (%10) çok kısa darbe süreleri (0.1ms) için izin verilen çok daha yüksek bir değerdir. DC akım değerini aşmak, kısa süreli bile olsa kalıcı hasara neden olabilir.

10.2 Renklilik Sınıf Kodlarını (S1-S6) Nasıl Yorumlamalıyım?

S-kodları, CIE renk şeması üzerindeki bölgeleri tanımlar. S1 ve S2 daha soğuk beyaz tonları (daha yüksek mavi içerik), S5 ve S6 ise daha sıcak beyaz tonları (daha yüksek sarı/kırmızı içerik) temsil eder. S3 ve S4 tipik olarak nötr beyaz bölgededir. Tasarımcılar, uygulamalarının renk sıcaklığı ihtiyaçlarına göre gerekli sınıf(lar)ı belirtmelidir.

10.3 Reflow yerine havya kullanabilir miyim?

Havya ile el lehimlemesi mümkündür ancak seri üretim için önerilmez. Gerekliyse, havya ucu sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve her bacak için lehimleme süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bileşen üzerinde mekanik stres ve aşırı lokal ısıdan kaçınılmalıdır.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Örnek 1: Mobil Cihaz Durum Göstergesi:Bir tasarımcı, şarj durumunu göstermek için tek, parlak beyaz bir LED'e ihtiyaç duyar. Yüksek görünürlük için R parlaklık sınıfından bir LED seçer. Bir mikrodenetleyiciden bir GPIO pini kullanarak ve (Besleme Gerilimi - V_F) / 0.01A olarak hesaplanan bir seri dirençle onu 10 mA'de sürer. Öngörülebilir davranış için V3 gerilim sınıfından (2.75-2.85V) bir LED seçer. 0.35mm yükseklik, cihazın ultra ince çerçevesine sığar.

Örnek 2: Küçük Bir LCD'yi Arka Aydınlatma:Bir mühendis, bir ışık kılavuzu kullanarak 2 inç monokrom bir LCD'yi yandan eşit şekilde aydınlatmak istiyor. Bir kenar boyunca yerleştirilmiş dört LED kullanır. Tekdüze renk ve parlaklık sağlamak için, tüm LED'lerin aynı Renk Tonu sınıfından (örneğin, S4) ve aynı Işık Şiddeti sınıfından (örneğin, Q) gelmesini şart koşar. Seri bağlanırlar ve tutarlı çıkış sağlamak ve devreyi basitleştirmek için 15 mA'ye ayarlanmış sabit akımlı bir sürücü tarafından sürülürler.

12. Teknik Prensip Tanıtımı

Bu LED, InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) yarı iletken teknolojisine dayanır. Beyaz bir LED'in çekirdeği tipik olarak mavi ışık yayan bir InGaN çipidir. Genellikle seryum katkılı itriyum alüminyum garnet (YAG)'den oluşan bir fosfor tabakası bu çipin üzerine kaplanır. Çipten gelen mavi ışık fosforu uyardığında, mavi fotonların bir kısmını sarı ışığa dönüştürür. Kalan mavi ışık ve yayılan sarı ışığın kombinasyonu, insan gözü tarafından beyaz olarak algılanır. Fosforların spesifik karışımı, ilişkili renk sıcaklığını (CCT) belirleyerek soğuk, nötr veya sıcak beyaz ışık üretir. Ultra ince paket, gelişmiş wafer seviyesi paketleme ve kalıplama teknikleriyle elde edilir.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

The trend in SMD LEDs for consumer electronics continues toward higher efficiency (more lumens per watt), smaller footprints, and thinner profiles, enabling ever-slimmer end products. There is also a strong focus on improved color rendering index (CRI) for better light quality and tighter binning tolerances to reduce color and brightness variation in production batches. Furthermore, the integration of driver ICs directly with LED packages ("LED modules" or "smart LEDs") is becoming more common for simplified design. The underlying InGaN technology is also being refined for higher power density and reliability. Environmental regulations continue to drive the elimination of hazardous substances, solidifying RoHS compliance as a standard requirement.