İçindekiler
- 1. Ürün Genel Bakışı
- 1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- 2. Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
- 3. Elektriksel ve Optik Karakteristikler
- 3.1 Parametre Tanımları
- 4. Sınıflandırma Sistemi
- 4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
- 4.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (Sadece Yeşil Çip)
- 5. Mekanik ve Paket Bilgisi
- 6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
- 6.1 Reflow Lehimleme Profili
- 6.2 El Lehimlemesi
- 6.3 Temizleme
- 7. Depolama ve Taşıma
- 8. Paketleme ve Sipariş
- 9. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
- 9.1 Sürme Yöntemi
- 9.2 Termal Yönetim
- 9.3 Polarite ve Devre Tasarımı
- 9.4 Uygulama Kapsamı
- 10. Teknik Derinlemesine İnceleme ve Analiz
- 10.1 AlInGaP Teknolojisi
- 10.2 Optik Performans
- 10.3 Güvenilirlik ve Üretim
- 11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
1. Ürün Genel Bakışı
LTST-S115KRKGKT, öncelikle LCD arka aydınlatma uygulamaları için tasarlanmış, çift renkli, yan görünümlü bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'dir. Tek bir paket içinde iki farklı yarı iletken çip entegre eder: biri kırmızı, diğeri yeşil ışık yayar. Bu konfigürasyon, karışık renklerin oluşturulmasına olanak tanır ve cihazın yanından kompakt, çok renkli aydınlatma gerektiren durum göstergeleri, arka aydınlatma ve diğer uygulamalar için uygundur.
Cihaz, her iki renk için de yüksek ışık verimliliği ve parlaklık sağlamasıyla bilinen gelişmiş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) çip teknolojisini kullanır. Paket, ışık çıkışını ve renk saflığını artıran su berraklığındadır. Endüstri standardı 8mm şerit üzerinde 7 inçlik makaralarda tedarik edilir, bu da yüksek hızlı otomatik yerleştirme montaj ekipmanları ve kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemleriyle tam uyumlu olmasını sağlar.
1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar
- Çift Renkli Çip:Kırmızı ve yeşil AlInGaP LED'leri tek bir kompakt EIA standart pakette birleştirir.
- Yan Görünümlü Tasarım:Kenar aydınlatmalı LCD paneller ve diğer alan kısıtlı yan aydınlatma ihtiyaçları için optimize edilmiş form faktörü.
- Yüksek Parlaklık:AlInGaP teknolojisinden ultra parlak çıkış.
- RoHS, HF ve Yeşil Ürün Uyumlu:Çevresel ve güvenlik düzenlemelerine uyar.
- Otomasyona Uygun:Verimli otomatik montaj için şerit ve makara üzerinde paketlenmiştir.
- Reflow Lehim Uyumlu:Kurşunsuz işlemler için standart IR reflow profillerine dayanır.
2. Mutlak Maksimum Derecelendirmeler
Bu sınırların ötesindeki stresler cihaza kalıcı hasar verebilir. Bunlar yalnızca stres derecelendirmeleridir; bu koşullar altında işlevsel çalışma garanti edilmez.
| Parametre | Sembol | Kırmızı Çip | Yeşil Çip | Birim | Koşul |
|---|---|---|---|---|---|
| Güç Dağılımı | Pd | 75 | 75 | mW | |
| Tepe İleri Akımı | IFP | 80 | 80 | mA | 1/10 Görev Döngüsü, 0.1ms Darbe |
| DC İleri Akımı | IF | 30 | 30 | mA | |
| Ters Gerilim | VR | 5 | 5 | V | Not: Sürekli çalışma için değildir |
| Çalışma Sıcaklığı | Topr | -30 ila +85 | °C | ||
| Depolama Sıcaklığı | Tstg | -40 ila +85 | °C | ||
| IR Lehimleme Sıcaklığı | Tsolder | 260 | °C | Maksimum 10 saniye için |
3. Elektriksel ve Optik Karakteristikler
Tipik karakteristikler, aksi belirtilmedikçe, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ve 20mA ileri akımda (IF) ölçülür.
| Parametre | Sembol | Kırmızı Çip | Yeşil Çip | Birim | Test Koşulu |
|---|---|---|---|---|---|
| Işık Şiddeti | IV | Min: 45.0 Tipik: - Maks: 180.0 | Min: 28.0 Tipik: - Maks: 112.0 | mcd | IF = 20mA |
| Görüş Açısı (2θ1/2) | - | 130 (Tipik) | derece | Şiddetin eksenel değerin yarısı olduğu açı | |
| Tepe Dalga Boyu | λP | 632 (Tipik) | 574 (Tipik) | nm | |
| Baskın Dalga Boyu | λd | Min: 615.0 Maks: 635.0 | Min: 570.5 Maks: 576.5 | nm | IF = 20mA |
| Spektral Yarı Genişlik | Δλ | 17 (Tipik) | 15 (Tipik) | nm | |
| İleri Gerilim | VF | Tipik: 2.00 Maks: 2.40 | Tipik: 2.00 Maks: 2.40 | V | IF = 20mA |
| Ters Akım | IR | Maks: 10 | Maks: 10 | µA | VR = 5V |
3.1 Parametre Tanımları
- Işık Şiddeti (IV):CIE fotopik göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör ve filtre kullanılarak ölçülür.
- Baskın Dalga Boyu (λd):İnsan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur, CIE renklilik diyagramından türetilir. LED'in rengini tanımlar.
- Görüş Açısı:Işık şiddetinin doğrudan eksen üzerinde (0°) ölçülen şiddetin yarısı olduğu tam açıdır.
4. Sınıflandırma Sistemi
LED'ler, bir üretim partisi içinde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için ışık şiddeti ve baskın dalga boyuna (yeşil için) göre sınıflara ayrılır.
4.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması
Kırmızı Çip (@20mA):
| Sınıf Kodu | Minimum (mcd) | Maksimum (mcd) |
|---|---|---|
| P | 45.0 | 71.0 |
| Q | 71.0 | 112.0 |
| R | 112.0 | 180.0 |
Her bir şiddet sınıfındaki tolerans ±%15'tir.
Yeşil Çip (@20mA):
| Sınıf Kodu | Minimum (mcd) | Maksimum (mcd) |
|---|---|---|
| N | 28.0 | 45.0 |
| P | 45.0 | 71.0 |
| Q | 71.0 | 112.0 |
Her bir şiddet sınıfındaki tolerans ±%15'tir.
4.2 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması (Sadece Yeşil Çip)
| Sınıf Kodu | Minimum (nm) | Maksimum (nm) |
|---|---|---|
| D | 570.5 | 573.5 |
| E | 573.5 | 576.5 |
Her bir baskın dalga boyu sınıfı için tolerans ±1 nm'dir.
5. Mekanik ve Paket Bilgisi
Cihaz, yan görünümlü LED'ler için EIA standart paket boyutlarına uygundur. Detaylı mekanik çizimler, gövde boyutları, bacak aralığı ve önerilen PCB lehim pedi tasarımını içerir. Bacak ataması açıkça işaretlenmiştir: Katot 1 (C1) Yeşil çip içindir ve Katot 2 (C2) Kırmızı çip içindir. Ortak anot, verilen parçada açıkça etiketlenmemiştir ancak bu paket tipi için standarttır. Mühendisler, doğru yerleşim ve ayak izi tasarımı için tam boyut çizimine başvurmalıdır.
6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları
6.1 Reflow Lehimleme Profili
Kurşunsuz lehim işlemleri için önerilen bir kızılötesi (IR) reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunlardır:
- Ön Isıtma:Maksimum 120 saniye için 150-200°C.
- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
- Sıvı Faz Üzerinde Kalma Süresi:Cihaz, tepe sıcaklığına maksimum 10 saniye maruz bırakılmalıdır. Reflow işlemi maksimum iki kez gerçekleştirilmelidir.
Profil, LED paketine zarar vermeden güvenilir lehim bağlantıları sağlamak için JEDEC standartlarına dayanır. Üretimde kullanılan belirli PCB tasarımı, lehim macunu ve fırın için profilin karakterize edilmesi kritik öneme sahiptir.
6.2 El Lehimlemesi
El lehimlemesi gerekliyse, sıcaklığı 300°C'yi geçmeyen bir lehim havya kullanın. Lehimleme süresi her bir bağlantı için maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalı ve yalnızca bir kez yapılmalıdır.
6.3 Temizleme
Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler kullanmayın. Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, LED'leri oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan az süreyle daldırın.
7. Depolama ve Taşıma
- Kapalı Paket:≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında depolayın. Nem bariyerli torbayı açtıktan sonra bir yıl içinde kullanın.
- Açık Paket:≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında depolayın. Kapalı paketten çıkarıldıktan sonra bir hafta içinde IR reflow işleminin tamamlanması önerilir.
- Uzatılmış Depolama (Açık):Kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında depolayın. Orijinal ambalajından çıkarıldıktan sonra bir haftadan fazla depolanan LED'ler, montajdan önce nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamayı" önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirilmelidir.
8. Paketleme ve Sipariş
LTST-S115KRKGKT standart paketleme ile tedarik edilir:
- Şerit:8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit.
- Makar:7 inç (178mm) çapında makara.
- Makara Başına Adet:3000 adet.
- Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
- Paketleme, ANSI/EIA-481-1-A-1994 spesifikasyonlarına uyar. Boş cepler kapak bandı ile kapatılır.
9. Uygulama Notları ve Tasarım Hususları
9.1 Sürme Yöntemi
LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlamak için sabit bir gerilim kaynağıyla değil, sabit bir akım kaynağıyla sürülmelidirler. Bir gerilim kaynağından sürerken akım sınırlayıcı bir direnç şarttır. Normal çalışma için önerilen DC ileri akım (IF) 20mA'dir, mutlak maksimum 30mA'dır. Daha yüksek anlık parlaklık elde etmek için düşük bir görev döngüsü (1/10) ile daha yüksek akımlarda (80mA tepe) darbeleme yapılabilir.
9.2 Termal Yönetim
Güç dağılımı nispeten düşük olsa da (çip başına 75mW), uygun PCB yerleşimi önemlidir. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, lehim pedlerinin etrafında ısı emici görevi görecek yeterli bakır alan sağlayın. Bu, LED performansını ve ömrünü korumaya yardımcı olur.
9.3 Polarite ve Devre Tasarımı
Bacak atamasına (C1: Yeşil, C2: Kırmızı) dikkat edin. İki çip ortak bir anotu paylaşır. Kırmızı ve yeşil renklerin bağımsız kontrolü, her bir katot için ayrı akım sınırlayıcı devreler gerektirir. Bu, bireysel renk aktivasyonuna veya renk karıştırma efektleri (örneğin, her ikisi de açıkken sarı) oluşturmak için PWM karartmaya olanak tanır.
9.4 Uygulama Kapsamı
Bu LED, ofis ekipmanları, iletişim cihazları ve ev aletleri gibi sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın hayatı veya sağlığı tehlikeye atabileceği güvenlik açısından kritik uygulamalar (örneğin, havacılık, tıbbi yaşam destek, ulaşım kontrolü) için ön danışma ve nitelik olmadan önerilmez.
10. Teknik Derinlemesine İnceleme ve Analiz
10.1 AlInGaP Teknolojisi
Hem kırmızı hem de yeşil çipler için AlInGaP kullanımı önemli bir özelliktir. AlInGaP, özellikle kırmızıdan kehribar spektrumunda yüksek iç kuantum verimliliği ile bilinen doğrudan bant aralıklı bir yarı iletken malzemedir. Saf yeşil için InGaN'dan daha az yaygın olsa da, yeşil LED'lerdeki uygulaması belirli dalga boyu aralıklarında ve sıcaklık stabilitesinde avantajlar sunabilir. Her iki renk için de tipik 2.0V ileri gerilimi, bazı mavi/beyaz InGaN LED'lerine kıyasla nispeten düşüktür, bu da güç kaynağı tasarımını basitleştirebilir.
10.2 Optik Performans
130 derecelik geniş görüş açısı, eşit yan aydınlatma gerektiren arka aydınlatma uygulamaları için idealdir. Işık şiddeti sınıfları, geniş bir parlaklık seçeneği yelpazesi sunarak tasarımcıların belirli aydınlatma gereksinimleri için uygun sınıfı seçmelerine olanak tanır. Yeşil çip için sıkı dalga boyu sınıflandırması (D ve E sınıfları), tutarlı renk görünümünün önemli olduğu, özellikle diğer renklerle karıştırıldığı uygulamalar için çok önemlidir.
10.3 Güvenilirlik ve Üretim
IR reflow lehimleme ve otomatik yerleştirme ile uyumluluk, modern, yüksek hacimli elektronik üretimi için kritiktir. Belirtilen lehimleme profili ve depolama koşulları, plastik kaplı SMD bileşenleri için yaygın arıza mekanizmaları olan termal ve nem kaynaklı stresi önlemek için tasarlanmıştır. Bu kılavuzlara uyulması, sahada yüksek verim ve uzun vadeli güvenilirlik elde etmek için esastır.
11. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)
S: Kırmızı ve yeşil çipleri aynı anda her biri 20mA'de sürebilir miyim?
C: Evet, ancak toplam güç dağılımını dikkate almalısınız. 20mA ve tipik Vf 2.0V'de her çip 40mW dağıtır, toplam 80mW. Bu, çip başına mutlak maksimum derecelendirme olan 75mW dahilindedir, ancak sınıra yakındır. Özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında bu seviyede sürekli çalışıyorsanız, yeterli PCB soğutması sağlayın.
S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
C: Tepe dalga boyu (λP), LED'in emisyon spektrumundaki en yüksek noktadaki dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), insan gözü tarafından algılanan, CIE renk koordinatlarından hesaplanan tek dalga boyudur. λd, görsel uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.
S: Bu LED ile sarı ışık nasıl oluşturulur?
C: Kırmızı ve yeşil ışık karıştırıldığında sarı algılanır. Hem kırmızı hem de yeşil çipleri aynı anda açarak ve göreceli yoğunluklarını ayarlayarak (örneğin, PWM karartma veya farklı seri dirençlerle) kehribar dahil çeşitli sarı tonları elde edebilirsiniz.
S: Ters koruma diyodu gerekli midir?
C: LED 5V'a kadar ters gerilime dayanabilse de, sürekli ters öngerilim için tasarlanmamıştır. Ters gerilim geçici durumlarının mümkün olduğu devrelerde (örneğin, endüktif yükler, sıcak takma), güvenilirliği artırmak için harici ters polarite koruması uygulamak ihtiyatlı bir tasarım uygulamasıdır.
LED Spesifikasyon Terminolojisi
LED teknik terimlerinin tam açıklaması
Fotoelektrik Performans
| Terim | Birim/Temsil | Basit Açıklama | Neden Önemli |
|---|---|---|---|
| Işık Verimliliği | lm/W (watt başına lümen) | Watt elektrik başına ışık çıkışı, daha yüksek daha enerji verimli anlamına gelir. | Doğrudan enerji verimliliği sınıfını ve elektrik maliyetini belirler. |
| Işık Akısı | lm (lümen) | Kaynak tarafından yayılan toplam ışık, yaygın olarak "parlaklık" denir. | Işığın yeterince parlak olup olmadığını belirler. |
| Görüş Açısı | ° (derece), örn., 120° | Işık şiddetinin yarıya düştüğü açı, ışın genişliğini belirler. | Aydınlatma aralığını ve düzgünlüğünü etkiler. |
| Renk Sıcaklığı | K (Kelvin), örn., 2700K/6500K | Işığın sıcaklığı/soğukluğu, düşük değerler sarımsı/sıcak, yüksek beyazımsı/soğuk. | Aydınlatma atmosferini ve uygun senaryoları belirler. |
| Renk Geri Verim İndeksi | Birimsiz, 0–100 | Nesne renklerini doğru şekilde yansıtma yeteneği, Ra≥80 iyidir. | Renk gerçekliğini etkiler, alışveriş merkezleri, müzeler gibi yüksek talep gören yerlerde kullanılır. |
| Renk Toleransı | MacAdam elips adımları, örn., "5-adım" | Renk tutarlılık ölçüsü, daha küçük adımlar daha tutarlı renk anlamına gelir. | Aynı LED partisi boyunca düzgün renk sağlar. |
| Baskın Dalga Boyu | nm (nanometre), örn., 620nm (kırmızı) | Renkli LED'lerin rengine karşılık gelen dalga boyu. | Kırmızı, sarı, yeşil tek renkli LED'lerin tonunu belirler. |
| Spektral Dağılım | Dalga boyu vs şiddet eğrisi | Dalga boyları boyunca şiddet dağılımını gösterir. | Renk geri verimini ve renk kalitesini etkiler. |
Elektrik Parametreleri
| Terim | Sembol | Basit Açıklama | Tasarım Hususları |
|---|---|---|---|
| İleri Yönlü Gerilim | Vf | LED'i açmak için minimum gerilim, "başlangıç eşiği" gibi. | Sürücü gerilimi ≥Vf olmalıdır, seri LED'ler için gerilimler toplanır. |
| İleri Yönlü Akım | If | Normal LED çalışması için akım değeri. | Genellikle sabit akım sürüşü, akım parlaklık ve ömrü belirler. |
| Maksimum Darbe Akımı | Ifp | Kısa süreler için tolere edilebilen tepe akım, karartma veya flaş için kullanılır. | Darbe genişliği ve görev döngüsü hasarı önlemek için sıkı kontrol edilmelidir. |
| Ters Gerilim | Vr | LED'in dayanabileceği maksimum ters gerilim, ötesinde çökme neden olabilir. | Devre ters bağlantı veya gerilim dalgalanmalarını önlemelidir. |
| Termal Direnç | Rth (°C/W) | Çipten lehime ısı transferine direnç, düşük daha iyidir. | Yüksek termal direnç daha güçlü ısı dağıtımı gerektirir. |
| ESD Bağışıklığı | V (HBM), örn., 1000V | Elektrostatik deşarja dayanma yeteneği, daha yüksek daha az savunmasız anlamına gelir. | Üretimde anti-statik önlemler gerekir, özellikle hassas LED'ler için. |
Termal Yönetim ve Güvenilirlik
| Terim | Ana Metrik | Basit Açıklama | Etki |
|---|---|---|---|
| Kavşak Sıcaklığı | Tj (°C) | LED çip içindeki gerçek çalışma sıcaklığı. | Her 10°C azalma ömrü ikiye katlayabilir; çok yüksek ışık bozulması, renk kaymasına neden olur. |
| Lümen Değer Kaybı | L70 / L80 (saat) | Parlaklığın başlangıç değerinin %70 veya %80'ine düşme süresi. | LED'in "hizmet ömrünü" doğrudan tanımlar. |
| Lümen Bakımı | % (örn., %70) | Zamandan sonra tutulan parlaklık yüzdesi. | Uzun süreli kullanım üzerine parlaklık tutma yeteneğini gösterir. |
| Renk Kayması | Δu′v′ veya MacAdam elips | Kullanım sırasında renk değişim derecesi. | Aydınlatma sahnelerinde renk tutarlılığını etkiler. |
| Termal Yaşlanma | Malzeme bozulması | Uzun süreli yüksek sıcaklık nedeniyle bozulma. | Parlaklık düşüşü, renk değişimi veya açık devre arızasına neden olabilir. |
Ambalaj ve Malzemeler
| Terim | Yaygın Tipler | Basit Açıklama | Özellikler ve Uygulamalar |
|---|---|---|---|
| Paket Tipi | EMC, PPA, Seramik | Çipi koruyan muhafaza malzemesi, optik/termal arayüz sağlar. | EMC: iyi ısı direnci, düşük maliyet; Seramik: daha iyi ısı dağılımı, daha uzun ömür. |
| Çip Yapısı | Ön, Flip Çip | Çip elektrot düzeni. | Flip çip: daha iyi ısı dağılımı, daha yüksek verimlilik, yüksek güç için. |
| Fosfor Kaplama | YAG, Silikat, Nitrür | Mavi çipi kaplar, bir kısmını sarı/kırmızıya dönüştürür, beyaza karıştırır. | Farklı fosforlar verimliliği, CCT'yi ve CRI'yı etkiler. |
| Lens/Optik | Düz, Mikrolens, TIR | Işık dağılımını kontrol eden yüzeydeki optik yapı. | Görüş açısını ve ışık dağılım eğrisini belirler. |
Kalite Kontrol ve Sınıflandırma
| Terim | Sınıflandırma İçeriği | Basit Açıklama | Amaç |
|---|---|---|---|
| Işık Akısı Sınıfı | Kod örn. 2G, 2H | Parlaklığa göre gruplandırılmış, her grubun min/maks lümen değerleri var. | Aynı partide düzgün parlaklık sağlar. |
| Gerilim Sınıfı | Kod örn. 6W, 6X | İleri yönlü gerilim aralığına göre gruplandırılmış. | Sürücü eşleştirmeyi kolaylaştırır, sistem verimliliğini artırır. |
| Renk Sınıfı | 5-adım MacAdam elips | Renk koordinatlarına göre gruplandırılmış, sıkı aralık sağlayarak. | Renk tutarlılığını garanti eder, armatür içinde düzensiz renkten kaçınır. |
| CCT Sınıfı | 2700K, 3000K vb. | CCT'ye göre gruplandırılmış, her birinin karşılık gelen koordinat aralığı var. | Farklı sahne CCT gereksinimlerini karşılar. |
Test ve Sertifikasyon
| Terim | Standart/Test | Basit Açıklama | Önem |
|---|---|---|---|
| LM-80 | Lümen bakım testi | Sabit sıcaklıkta uzun süreli aydınlatma, parlaklık bozulmasını kaydeder. | LED ömrünü tahmin etmek için kullanılır (TM-21 ile). |
| TM-21 | Ömür tahmin standardı | LM-80 verilerine dayanarak gerçek koşullar altında ömrü tahmin eder. | Bilimsel ömür tahmini sağlar. |
| IESNA | Aydınlatma Mühendisliği Topluluğu | Optik, elektrik, termal test yöntemlerini kapsar. | Endüstri tarafından tanınan test temeli. |
| RoHS / REACH | Çevresel sertifikasyon | Zararlı maddeler (kurşun, cıva) olmadığını garanti eder. | Uluslararası pazara erişim gereksinimi. |
| ENERGY STAR / DLC | Enerji verimliliği sertifikasyonu | Aydınlatma ürünleri için enerji verimliliği ve performans sertifikasyonu. | Devlet alımlarında, sübvansiyon programlarında kullanılır, rekabet gücünü artırır. |