LTST-S115KFKGKT-5A Çift Renkli SMD LED Teknik Veri Sayfası - Yan Görünümlü Paket - Turuncu/Yeşil - 5mA

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-S115KFKGKT-5A, LCD paneller gibi kompakt arka aydınlatma çözümleri gerektiren uygulamalar için özel olarak tasarlanmış, çift renkli, yan görünümlü bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'dir. Bu bileşen, tek bir paket içinde iki farklı yarı iletken çip entegre eder: biri turuncu spektrumda, diğeri yeşil spektrumda ışık yayar. Temel tasarım amacı, modern otomatik montaj süreçleriyle uyumlu, güvenilir, parlak ve yer tasarruflu bir ışık kaynağı sağlamaktır.

Bu LED'in temel avantajları arasında, RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygun olması ve bu nedenle çevre dostu bir ürün olarak sınıflandırılması yer alır. Her iki renk için de yüksek verimlilik ve iyi renk saflığı ile bilinen ultra parlak AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) çip teknolojisini kullanır. Cihaz, 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8 mm'lik bant üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir. Ayrıca, standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçlerine dayanacak şekilde tasarlanmıştır ve bu da baskılı devre kartı (PCB) montajlarına entegrasyonunu kolaylaştırır.

Hedef pazar, yan ışık yayan LED'lerin kenardan aydınlatmalı ekran arka aydınlatması, gösterge panelleri ve dar alanlarda durum aydınlatması için kritik olduğu tüketici elektroniği, endüstriyel enstrümantasyon ve otomotiv iç mekanlarını kapsar.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

• Güç Dağılımı (Pd):Renk çipi başına maksimum 75 mW.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):80 mA, yalnızca palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği) izin verilir. Bu değer, geçici olaylar içindir, sürekli çalışma için değildir.
• DC İleri Akımı (I_F):Güvenilir uzun vadeli çalışma için maksimum 30 mA sürekli akım.
• Ters Gerilim (V_R):Maksimum 5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması LED eklemine zarar verebilir. Ters gerilim altında sürekli çalışma yasaktır.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı:-30°C ila +85°C. Cihaz bu ortam sıcaklığı aralığında işlevseldir.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı:Çalışmayan koşullar için -40°C ila +85°C.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:Paket, kurşunsuz (Pb'siz) montaj süreçleri için standart olan reflow lehimleme sırasında maksimum 10 saniye boyunca 260°C'lik bir tepe sıcaklığına dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, Ta=25°C ve 5mA ileri akım (I_F) altında ölçülen tipik performans parametreleridir; bu, yaygın bir test ve çalışma koşuludur.

• Işık Şiddeti (I_V):
  • Turuncu Çip:Minimum 11.2 mcd, Tipik değer belirtilmemiş, Maksimum 71.0 mcd.
  • Yeşil Çip:Minimum 4.5 mcd, Tipik değer belirtilmemiş, Maksimum 28.0 mcd.
  • Ölçüm, fotopik (CIE) göz tepki eğrisine yaklaşan bir sensör-filtre kombinasyonu kullanılarak gerçekleştirilir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Her iki renk için tipik 130 derece. Bu, ışık şiddetinin tepe (eksenel) değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve ışın genişliğini tanımlar.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):Spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyu.
  • Turuncu: Tipik 611 nm.
  • Yeşil: Tipik 574 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):İnsan gözü tarafından algılanan ve rengi tanımlayan tek dalga boyu.
  • Turuncu: I_F=5mA'da tipik 605 nm.
  • Yeşil: I_F=5mA'da tipik 571 nm.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Yayılan spektrumun maksimum yoğunluğunun yarısındaki bant genişliği.
  • Turuncu: Tipik 17 nm.
  • Yeşil: Tipik 15 nm.
• İleri Gerilim (V_F):
  • Her İki Renk: I_F=5mA'da Tipik 1.90 V, Maksimum 2.30 V.
• Ters Akım (I_R):5V'luk bir ters gerilim (V_R) uygulandığında maksimum 10 µA.

3. Bin Kodlama Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler, ölçülen parametrelere göre bin'lere ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Bin Kodlaması

Turuncu Renk (@5mA):

Bin Kodu L: 11.2 - 18.0 mcd

Bin Kodu M: 18.0 - 28.0 mcd

Bin Kodu N: 28.0 - 45.0 mcd

Bin Kodu P: 45.0 - 71.0 mcd

Her bir bin içindeki tolerans ±%15'tir.

Yeşil Renk (@5mA):

Bin Kodu J: 4.5 - 7.1 mcd

Bin Kodu K: 7.1 - 11.2 mcd

Bin Kodu L: 11.2 - 18.0 mcd

Bin Kodu M: 18.0 - 28.0 mcd

Her bir bin içindeki tolerans ±%15'tir.

3.2 Baskın Dalga Boyu Bin Kodlaması (Sadece Yeşil)

Bin Kodu B: 564.5 - 567.5 nm

Bin Kodu C: 567.5 - 570.5 nm

Bin Kodu D: 570.5 - 573.5 nm

Her bir dalga boyu bin'i için tolerans ±1 nm'dir. Not: Bu veri sayfasında turuncu dalga boyu bin kodlaması belirtilmemiştir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, tasarım mühendisleri için temel olan tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunur. Spesifik grafikler metin içinde yeniden üretilmemiş olsa da, bunların çıkarımları analiz edilir.

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği:Bu eğri, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını, tipik olarak doğrusal altı bir şekilde gösterir ve tutarlı parlaklık için voltaj sürücüleri yerine akım regülasyonunun önemini vurgular.
• İleri Gerilim - İleri Akım Grafiği:Bu IV eğrisi, diyodun üstel ilişkisini gösterir ve seri direnç değerlerini hesaplamak veya sabit akım sürücüleri tasarlamak için çok önemlidir.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı Grafiği:LED ışık çıkışı genellikle eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır. Bu eğri, uygulamada istenen parlaklık seviyelerini korumak için termal yönetimde hayati öneme sahiptir.
• Spektral Dağılım:Hem turuncu hem de yeşil çipler için göreceli gücün dalga boyuna karşı grafiklerini gösterir, tepe ve baskın dalga boylarını ve spektral yarı genişliği gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz, bir EIA standardı yan görünümlü SMD paketine uygundur. Ayrıntılı boyut çizimleri orijinal veri sayfasında tüm ölçümler milimetre cinsinden verilmiştir. Ana mekanik notlar, aksi belirtilmedikçe ±0.10 mm'lik genel bir tolerans içerir.

Pin Ataması:

- Katot 1 (C1): Yeşil çipe bağlıdır.

- Katot 2 (C2): Turuncu çipe bağlıdır.

Lens malzemesi su berraklığındadır.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni ve Polarite

Reflow sırasında uygun mekanik bağlantı ve lehim bağlantısı güvenilirliğini sağlamak için önerilen bir lehim pedi ayak izi sağlanmıştır. Ayrıca, reflow işlemi sırasında potansiyel mezar taşı (bileşenin bir uçta dikilmesi) oluşumunu en aza indirmek için önerilen bir lehimleme yönü de belirtilmiştir. Tasarımcılar, optimal montaj verimi için bu yönergelere uymalıdır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz (Pb'siz) lehim işlemleri için önerilen bir kızılötesi (IR) reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunları içerir:

- Ön Isıtma:150°C ila 200°C.

- Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.

- Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.

- Sıvı Faz Üzerinde Geçirilen Süre:Örnek profil, JEDEC standartlarına uygun, önerilen bir ısınma hızı, ıslatma bölgesi ve soğutma hızı dahil olmak üzere kritik zaman-sıcaklık bölgelerini gösterir. Veri sayfasının 3. sayfasındaki profil genel bir hedef olarak hizmet eder, ancak karta özgü karakterizasyon önerilir.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse:

- Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.

- Lehimleme Süresi:Bağlantı başına maksimum 3 saniye.

- Bu işlem, termal stresi önlemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Temizleme

Yalnızca belirtilen temizleme ajanları kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir. Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırılması önerilir.

6.4 Depolama Koşulları

Kapalı Paket (nem alıcı ile):≤30°C ve ≤%90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Bir yıl içinde kullanın.

Açılmış Paket:≤30°C ve ≤%60 RH koşullarında saklayın. Orijinal ambalajından çıkarılmış ve bir haftadan uzun süre bekletilmiş bileşenler için, nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek amacıyla lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme (bake-out) önerilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Bant ve Makara Özellikleri

LED'ler kabartmalı taşıyıcı bantta tedarik edilir:

- Bant Genişliği:8 mm.

- Makara Çapı:7 inç.

- Makara Başına Adet:3000 adet.

- Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.

- Bandaki boş cepler bir üst kapak bandı ile kapatılır. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 standartlarına uygundur. Spesifikasyona göre maksimum iki ardışık eksik bileşene izin verilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• LCD Arka Aydınlatma:Tüketici elektroniği, otomotiv gösterge panelleri ve endüstriyel kontrol panellerindeki küçük ve orta ölçekli LCD ekranlar için yan görünümlü bir ışık kaynağı olarak birincil uygulama.
• Durum Göstergeleri:Çift renkli yetenek, tek bir bileşen ayak izinden birden fazla durum sinyali (örneğin, "açık/hazır" için yeşil, "bekleme/uyarı" için turuncu) sağlar.
• Ön Panel Aydınlatması:Yan ışık yayılımı gereken düğmeler, anahtarlar veya semboller için aydınlatma.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürme:Her zaman bir seri akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü devresi kullanın. Direnç değerini R = (V_kaynak- V_F) / I_F formülünü kullanarak hesaplayın; güvenli bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum V_F değerini kullanın.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken ışık çıkışını ve ömrü korumak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• ESD Koruması:Tüm yarı iletken cihazlarda olduğu gibi, taşıma ve montaj sırasında standart ESD önlemlerine uyulmalıdır.
• Optik Tasarım:Arka aydınlatma uygulamalarında ışık kılavuzu veya difüzör tasarımı için 130 derecelik görüş açısı dikkate alınmalıdır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Doğrudan bir rakip karşılaştırması sağlanmamış olsa da, bu bileşenin temel farklılaştırıcı özellikleri şu şekilde çıkarılabilir:

1. Tek Pakette Çift Çip:İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla PCB alanından ve montaj maliyetinden tasarruf sağlar.

2. Yan Görünümlü Form Faktörü:Üstten ışık yayan LED'lerin uygun olmadığı belirli arka aydınlatma ve kenardan aydınlatmalı uygulamalar için gereklidir.

3. AlInGaP Teknolojisi:GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla turuncu ve kırmızı renkler için daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sunar.

4. Reflow Uyumluluğu:Manuel lehimleme gerektiren eski delikli LED'lerin aksine, modern SMT montaj hatları için tasarlanmıştır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Her iki LED çipini aynı anda maksimum DC akımlarında (her biri 30mA) sürebilir miyim?

C: Hayır. Mutlak maksimum güç dağılımı çip başına 75 mW'dır. 30mA ve tipik 1.9V V_F değerinde, güç dağılımı 57mW olacaktır, bu da limitler dahilindedir. Ancak, her ikisini de aynı anda 30mA'de sürmek, küçük pakette üretilen toplam ısı konusunda dikkatli termal değerlendirme gerektirir. Güvenilirlik için genellikle mutlak maksimum değerlerin altında çalışmak tavsiye edilir.

S2: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?

C: Tepe Dalga Boyu (λ_P), spektral çıkışın en yüksek olduğu fiziksel noktadır. Baskın Dalga Boyu (λ_d), insan renk algısına (CIE şeması) dayalı hesaplanmış bir değerdir ve algılanan rengi en iyi tanımlayan tek dalga boyudur. Genellikle yakındırlar ancak özellikle daha geniş spektrumlar için aynı değildirler.

S3: Sipariş verirken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

C: Işık şiddeti (hem turuncu hem yeşil için) ve baskın dalga boyu (yeşil için) için istenen bin kodlarını belirtin. Örneğin, "Turuncu Bin P, Yeşil Bin M, Dalga Boyu Bin D" siparişi, en parlak turuncu, parlak bir yeşil ve aralığının daha uzun dalga boyu tarafına doğru bir yeşil elde etmenizi sağlar. Bu, üretiminizde renk ve parlaklık eşleşmesini sağlar.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:Tek bir 3.3V besleme ile çalışan taşınabilir bir cihaz için durum göstergesi tasarlanıyor. Gösterge, "güç açık" için yeşil ve "şarj oluyor" için turuncu göstermelidir. Alan son derece kısıtlıdır.

Çözüm:LTST-S115KFKGKT-5A kullanın. Bir mikrodenetleyiciden iki GPIO pini ile bir sürücü devresi tasarlayın.

- GPIO1'i bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden Yeşil katoda (C1) bağlayın.

- GPIO2'yi başka bir direnç üzerinden Turuncu katoda (C2) bağlayın.

- Ortak anotlar 3.3V hattına bağlanır.

Hedef I_F=5mA (düşük güçte iyi görünürlük için yaygın bir değer) için direnç değerini hesaplayın: R = (3.3V - 1.9V) / 0.005A = 280 Ohm. Bir sonraki standart değer olan 270 veya 300 Ohm kullanın. Mikrodenetleyici, ilgili LED'i yakmak için GPIO pinini düşük seviyeye çekerek akımı sürebilir. Bu tasarım, iki renk için tek bir bileşen ayak izi kullanır, alandan tasarruf sağlar ve montajı basitleştirir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LED, AlInGaP yarı iletken malzemesine dayanır. P-n eklemine ileri yönde bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın spesifik rengi (dalga boyu), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP, bu bant aralığının ayarlanmasına izin vererek kırmızı, turuncu, kehribar ve sarı-yeşil spektrumunda yüksek verimlilikle renkler üretir. Yan görünümlü paket, ışık çıkışını şekillendiren ve arka aydınlatma uygulamaları için uygun olan geniş 130 derecelik görüş açısı sağlayan kalıplanmış bir plastik lens içerir.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

Arka aydınlatma ve göstergeler için SMD LED'lerdeki trend şu yönde ilerlemektedir:

1. Daha Yüksek Verimlilik (lm/W):Pille çalışan cihazlar için güç tüketimini azaltmak ve enerji düzenlemelerini karşılamak.

2. Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı ve Bin Kodlaması:Ek kalibrasyon olmadan ekranlarda tek tip görünüm sağlamak için daha sıkı bin kodlama toleransları.

3. Küçültme:Giderek daha kompakt elektronikler için daha da küçük paket boyutları (örneğin, 0402, 0201 metrik).

4. Daha Yüksek Güvenilirlik ve Ömür:Özellikle otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda daha sert çevresel koşullara dayanacak şekilde geliştirilmiş malzemeler ve paketleme.

5. Entegre Çözümler:Basit ayrık LED'lerin ötesine geçerek, entegre sürücüler, kontrolörler ve ışık kılavuzları içeren modüllere doğru ilerleme.