LTST-C195TGKSKT Çift Renkli Yüzeye Monte LED Veri Sayfası - EIA Standart Paketi - Yeşil/Sarı Işık - 20mA/30mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C195TGKSKT, modern elektronik uygulamalar için kompakt boyut ve güvenilir performans gerektiren durumlarda tasarlanmış, iki renkli bir yüzey montaj LED'idir. Standart bir EIA paketi içinde, yeşil ışık yaymak için InGaN (indiyum galyum nitrür) ve sarı ışık yaymak için AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit) olmak üzere iki farklı yarı iletken çip entegre etmiştir. Bu konfigürasyon, çok küçük bir alanda çift renkli gösterge veya basit renk karışımı sağlar. Cihaz, 7 inç makaraya sarılı 8mm şeritli bant formunda sunulur ve yüksek hızlı otomatik yüzey montaj ekipmanlarıyla tam uyumludur. Tasarımı RoHS direktifine uygundur ve kurşun, cıva, kadmiyum gibi zararlı maddeler içermediğini garanti eder.

1.1 Temel Avantajlar

• Çift Renkli Işık Kaynağı:Yeşil ve sarı ışık yayılımını tek bir paket içinde birleştirir, devre kartı alanından tasarruf sağlar ve çoklu durum göstergesi tasarımını basitleştirir.
• Yüksek Parlaklık:Gelişmiş InGaN ve AlInGaP çip teknolojisi kullanılarak yüksek ışık şiddeti sağlar.
• Sağlam Paketleme:EIA standart paketleme, mekanik uyumluluğu ve güvenilir lehim performansını garanti eder.
• İşlem Uyumluluğu:Standart kızılötesi (IR) reflow, buhar fazı reflow ve dalga lehimleme proseslerine uygundur; kurşunsuz (Pb-free) montaj sıcaklık profillerini içerir.
• Otomasyona Hazır:Verimli ve yüksek hacimli üretim için şerit ve makara ambalajlıdır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aksi belirtilmedikçe, tüm parametreler ortam sıcaklığı (Ta) 25°C iken belirtilmiştir. Güvenilir devre tasarımı ve beklenen performansın elde edilmesi için bu özelliklerin anlaşılması çok önemlidir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya üzerinde çalışmanın garantisi yoktur.

• Güç Tüketimi (Pd):Yeşil ışık: 76 mW, Sarı ışık: 75 mW. Bu, LED'in ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Tepe İleri Akım (I_FP):Yeşil ışık: 100 mA, Sarı ışık: 80 mA. Sadece darbe koşullarında geçerlidir (1/10 görev döngüsü, 0.1 ms darbe genişliği).
• Doğru akım ileri akımı (I_F):Yeşil ışık: 20 mA, Sarı ışık: 30 mA. Önerilen sürekli çalışma akımı.
• Derecelendirme:Yeşil ışık: 0.25 mA/°C, Sarı ışık: 0.4 mA/°C. Ortam sıcaklığı 25°C'yi aştığında, maksimum ileri akım bu katsayıya göre doğrusal olarak azaltılmalıdır.
• Ters Gerilim (V_R):Her iki renk için de 5 V'dur. Bu gerilimin üzerindeki ters öngerilim, eklem delinmesine neden olabilir.
• Sıcaklık Aralığı:Çalışma Sıcaklığı: -20°C ila +80°C; Depolama Sıcaklığı: -30°C ila +100°C.
• Kaynak Sıcaklığı:260°C'de 5 saniye (IR/Dalga Kaynağı) veya 215°C'de 3 dakika (Buhar Fazlı Kaynak) süreyle dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar normal çalışma koşulları altındaki tipik performans parametreleridir (I_F= 20mA).

• Işık şiddeti (I_V):Parlaklığı ölçmenin temel göstergesi.
  • Yeşil ışık: Tipik değer 180 mcd (Minimum değer 45 mcd, sınıflandırma koduna bakınız).
  • Sarı ışık: Tipik değer 75 mcd (minimum değer 28 mcd, bin koduna bakınız).
  • İnsan gözünün fotopik görme tepkisine (CIE eğrisi) uyumlu filtreli sensör kullanılarak ölçülmüştür.
• Bakış Açısı (2θ)_1/2):Her iki renk için de 130 derece (tipik değer). Bu, ışık şiddetinin eksenel değerin yarısına düştüğü tam açıdır ve geniş bir bakış açısı modelini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):Yeşil ışık: 525 nm (tipik değer), Sarı ışık: 591 nm (tipik değer). Işık yayılım gücünün maksimum değere ulaştığı dalga boyu.
• Baskın dalga boyu (λ_d):Yeşil ışık: 530 nm (tipik değer), Sarı ışık: 589 nm (tipik değer). İnsan gözünün algıladığı tek dalga boyu, CIE kromatiklik diyagramındaki renk noktasını tanımlar.
• Spektral bant genişliği (Δλ):Yeşil ışık: 35 nm (tipik değer), Sarı ışık: 15 nm (tipik değer). Emisyon spektrumunun yarı yükseklikteki tam genişliği (FWHM). Sarı AlInGaP LED'lerin spektrumu genellikle yeşil InGaN LED'lerden daha dardır.
• İleri yönlü voltaj (V_F):
  • Yeşil ışık: Tipik değer 3.30 V, Maksimum 3.50 V @ 20mA. Daha yüksek voltaj, InGaN tabanlı mavi/yeşil/beyaz LED'lerin bir özelliğidir.
  • Sarı ışık: Tipik değer 2.00 V, Maksimum 2.40 V @ 20mA. Daha düşük voltaj, AlInGaP tabanlı kırmızı/sarı/turuncu LED'lerin bir özelliğidir.
• Ters Akım (I_R):İki renk, V_R=5V'de maksimum 10 µA.
• Kapasitans (C):Sarı ışık çipi tipik değeri 40 pF @ V_F=0V, f=1MHz. Yeşil ışık belirtilmemiştir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler performanslarına göre sınıflandırılır. LTST-C195TGKSKT, ışık şiddeti sınıflandırma sistemini kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Şiddet, 20mA'lik standart test akımı altında ölçülür. Her sınıfın toleransı ±15%'tir.

Yeşil ışık binlemesi:

• P binlemesi:45.0 mcd (minimum) ile 71.0 mcd (maximum) arası
• Q kademesi:71.0 mcd ile 112.0 mcd arası
• R kademesi:112.0 mcd ila 180.0 mcd
• S kademesi:180.0 mcd ila 280.0 mcd

Sarı Işık Sınıflandırması:

• N Sınıfı:28.0 mcd ila 45.0 mcd
• P binlemesi:45.0 mcd ile 71.0 mcd arası
• Q kademesi:71.0 mcd ile 112.0 mcd arası
• R kademesi:112.0 mcd ila 180.0 mcd

Tasarımcılar, uygulamada birden fazla cihaz arasında parlaklık düzgünlüğünü sağlamak için sipariş verirken gerekli sınıflandırma kodunu belirtmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere (Şekil 1, Şekil 6) atıfta bulunulmasına rağmen, aşağıdaki eğilimler bu tür LED'lerin standart özellikleridir ve sağlanan verilerden çıkarılabilir:

4.1 İleri Yön Akımı ve İleri Yön Gerilimi İlişkisi (I-V Eğrisi)

I-V ilişkisi üstel bir karakteristiğe sahiptir. 20mA'de belirtilen V_FBir çalışma noktası sağlanmıştır. Aynı akım için, yeşil LED'in daha yüksek V_Fsarı LED'den daha yüksek bir sürüş voltajı gerektirir. Akım sınırlama direnci, çalışma noktasını doğru ayarlamak ve termal kaçak oluşumunu önlemek için çok önemlidir.

4.2 Işık Şiddeti ve İleri Yönlü Akım İlişkisi

Normal çalışma aralığında (I_FIşık şiddeti, ileri yöndeki akımla kabaca orantılıdır. Önerilen DC akımın üzerinde çalışmak parlaklığı artırır, ancak aynı zamanda güç tüketimini ve bağlantı sıcaklığını da artırarak ömrü kısaltabilir ve renk kaymasına neden olabilir.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Azaltma katsayısı (0.25-0.4 mA/°C), ortam sıcaklığı arttıkça maksimum izin verilen akımın düştüğünü gösterir. Ayrıca, çoğu LED'in ışık şiddeti, bağlantı sıcaklığı arttıkça azalır. AlInGaP (sarı ışık) için bu termal söndürme etkisi, InGaN (yeşil ışık) için olduğundan daha belirgin olabilir. Yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için, PCB üzerinde uygun termal yönetim önerilir.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Bacak Ataması

Bu cihazın dört adet bacağı (1, 2, 3, 4) bulunmaktadır.

• Yeşil ışık çipi: Pin 1 ve 3'e bağlanır.
• Sarı ışık çipi: Pin 2 ve 4'e bağlanır.

Bu konfigürasyon genellikle her rengin bağımsız olarak kontrol edilmesine izin verir. Paket lensi su beyazıdır.

5.2 Paket Boyutları ve Ped Yerleşimi

Bu LED, EIA standart SMD paket şekline uygundur. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyutlar milimetre cinsindendir ve standart tolerans ±0.10mm'dir. Veri sayfası, doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için bileşenin kendisinin detaylı boyut çizimlerini ve önerilen pasta düzenini içerir. Önerilen pasta düzenine uymak, reflow lehimleme işlemi sırasında güvenilir lehim bağlantıları ve doğru hizalama elde etmek için çok önemlidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Spesifikasyon kitabı, iki önerilen kızılötesi (IR) reflow lehimleme sıcaklık profili sunmaktadır:

1. Geleneksel proses için:Kalay-kurşun (SnPb) lehim için standart profil.
2. Kurşunsuz prosesler için:Yüksek sıcaklık kurşunsuz lehim alaşımları (örneğin SAC305) için özel olarak tasarlanmış profil. Bu profil genellikle daha yüksek bir tepe sıcaklığına sahiptir (260°C'de 5 saniye derecelendirmesine uygun).

Sıcaklık eğrisi ön ısıtma bölgesi, muhafaza bölgesi, reflow bölgesi ve soğutma bölgesini içerir. Likidus çizgisi üzerindeki sürenin ve tepe sıcaklığının kontrol edilmesi, LED paketinin veya iç tel bağlantılarının hasar görmesini önlemek için kritik öneme sahiptir.

6.2 Temizleme

Lehimleme sonrasında temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Veri sayfası, LED'in oda sıcaklığında etanol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan fazla bekletilmemesini önerir. Belirtilmemiş kimyasallar epoksi lensi veya paketleme malzemesine zarar verebilir.

6.3 Depolama ve İşleme

• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. İşlem sırasında topraklanmış bileklik, antistatik eldiven ve uygun şekilde topraklanmış bir çalışma tezgahı kullanılmalıdır. Statik yükü nötralize etmek için iyonizer fan kullanılması önerilir.
• Nem Duyarlılığı:Açık bir sınıflandırma (örneğin MSL) olmamasına rağmen, veri sayfası, orijinal nem korumalı ambalajından çıkarılan LED'lerin bir hafta içinde reflow lehimleme işlemine tabi tutulmasını önerir. Daha uzun süreli depolama gerekiyorsa, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Ambalajsız olarak bir haftadan fazla depolanırsa, reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için emilen nemi gidermek amacıyla montaj öncesinde 60°C'de 24 saat tavsiye edilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Kılavuz Şerit ve Makara Özellikleri

Ürün, standart kabartmalı taşıyıcı şerit formunda sunulmaktadır:

• Makara boyutları:Çap 7 inç.
• Rulo başına miktar:4000 adet.
• Minimum sipariş miktarı (MOQ):Kalan miktar 500 adettir.
• Taşıma bandı genişliği: 8mm.
• Taşıma bandı üst kapak bandı ile kapatılır. Özellikler ANSI/EIA 481-1-A-1994 standardına uygundur.

8. Uygulama Açıklaması ve Tasarım Değerlendirmeleri

8.1 Sürücü Devre Tasarımı

LED, akım kontrollü bir cihazdır.En kritik tasarım kuralı, her LED çipine seri olarak bir akım sınırlama direnci bağlamaktır.

• Önerilen devre (Model A):Her LED'in (veya çift renkli LED içindeki her renk çipinin) sürücü voltajına bağlı kendine özel bir akım sınırlama direnci vardır. Bu, farklı LED'ler arasındaki ileri voltaj (V_F) doğal farklılıklarını telafi ederek parlaklık düzgünlüğünü sağlar.
• Önerilmez (Model B):Birden fazla LED'in doğrudan paralel bağlanması ve tek bir direnç paylaşması teşvik edilmez._F'deki küçük farklar, önemli akım dengesizliklerine, düzensiz parlaklığa ve_F.

en düşük LED aşırı akıma maruz kalabilir._{Güç kaynağı}- V_F) / I_F. Tasarımda muhafazakâr olmak için veri sayfasındaki maksimum V_Fkullanılır, böylece daha düşük V_F'ye sahip LED'lerde bile I_F part.

Sınırı da aşmaz.

• 8.2 Tipik Uygulama SenaryolarıÇift Renkli Durum Göstergesi:
• Tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri ve otomotiv göstergelerinde farklı sistem durumlarını göstermek için kullanılır (örneğin, açık=yeşil, beklemede=sarı, arıza=yanıp söner).Sembol/ikon arka aydınlatması:
• Renklerin işlevi belirttiği çok işlevli düğmeler veya ekranların aydınlatılması için kullanılır.Dekoratif Aydınlatma:

Birden fazla tek renkli LED'in monte edilmesi için sınırlı alana sahip kompakt cihazlarda kullanılır.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaştırıcı özelliği, kimyasal olarak farklı iki yarı iletken malzemenin (InGaN ve AlInGaP) tek bir paket içinde entegre edilmesidir. Bu, net bir yeşil ve sarı ışık ayrımı sağlarken, tek bir fosfor dönüştürmeli LED'lerde bunu başarmak daha zor olabilir. Her çipin bağımsız kontrolü, ortak anot/katot ön karışımlı çift renkli LED'lerde bulunmayan bir tasarım esnekliği sunar. EIA paketi, geniş endüstriyel pad uyumluluğunu garanti eder.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Yeşil ve sarı çipleri aynı anda tam akım ile sürmek mümkün müdür?

Evet, ancak toplam güç tüketimi dikkate alınmalıdır. Her iki çip de maksimum DC akım ile sürülürse (yeşil 20mA @ ~3.3V = 66mW, sarı 30mA @ ~2.0V = 60mW), toplam güç tüketimi yaklaşık 126mW olur. Bu, her bir çipin Pd değerini (76mW, 75mW) ve muhtemelen paketin toplam derecelendirmesini aşar. Sürekli ve eşzamanlı çalışma için, özellikle ortam sıcaklığının yüksek olduğu durumlarda, akımı düşürerek toplam güç tüketimini güvenli bir aralıkta tutmanız önerilir.

10.2 İki rengin ileri yönlü voltajı neden farklıdır?

İleri voltaj, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisinin temel bir özelliğidir. InGaN'ın (yeşil ışık) bant aralığı (~2.4 eV, 525nm'ye karşılık gelir), AlInGaP'nin (sarı ışık, ~2.1 eV, 589nm'ye karşılık gelir) bant aralığından daha geniştir. Daha geniş bir bant aralığı, elektronların aşması gereken daha fazla enerji gerektirir ve bu, aynı akım altında daha yüksek bir ileri voltaj olarak kendini gösterir.

10.3 Model numarasındaki sınıflandırma kodları nasıl yorumlanır?

Işık şiddeti sınıflandırma kodu, temel model LTST-C195TGKSKT'ye gömülü değildir. Belirli şiddet sınıflandırmaları (örneğin, yeşil ışık için R sınıfı, sarı ışık için Q sınıfı) genellikle makara etiketinde veya sipariş belgelerinde belirtilir. İstediğiniz sınıflandırmayı siparişte belirtmek ve onaylamak için tedarikçinizle görüşmelisiniz.

11. Gerçek Tasarım Vaka AnalizleriSenaryo:

5V USB ile çalışan bir cihaz için çift durumlu bir durum göstergesi tasarlayın. Yeşil "çalışıyor", sarı ise "şarj oluyor" anlamına gelsin.

1. Tasarım adımları:Çalışma akımını seçin:_Fİki renk için I seçin
2. = 20mA, iyi parlaklık ve ömür için.
   • Akım sınırlama direnci hesaplaması:_FYeşil ışık için (maksimum V_{= 3.5V kullanılarak): R}Yeşil ışık
   • = (5V - 3.5V) / 0.020A = 75Ω. En yakın standart değeri kullanın (örneğin 75Ω veya 82Ω)._F= 2.4V): R_{Sarı ışık}= (5V - 2.4V) / 0.020A = 130Ω. 130Ω veya 120Ω kullanın.
3. Direnç anma gücü:P = I²R. P_{Yeşil ışık}= (0.02^2)*75 = 0.03W. Standart 1/10W (0.1W) direnç yeterlidir.
4. Mikrodenetleyici Sürücü:Katot pimini (direnç üzerinden) açık drenaj/açık kaynak olarak yapılandırılmış bir mikrodenetleyici GPIO pinine bağlayın. LED'i yakmak için pini düşük seviyeye çekin. MCU GPIO pininin 20mA akımı kuyruklayabilmesini/çıkarabilmesini sağlayın.
5. PCB Yerleşimi:Veri sayfasında önerilen lehim pedi boyutlarını kullanın. Lehim pedleri arasında yeterli boşluk olduğundan emin olun. LED'i ana ısı kaynaklarından uzak bir yere yerleştirin.

12. Çalışma Prensibi

LED'lerin ışık yayması, yarı iletken p-n ekleminin elektrolüminesansına dayanır. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden oyuklar aktif bölgeye enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda salıverirler. Yayılan ışığın dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. InGaN malzemesi daha kısa dalga boyları (mavi, yeşil) için kullanılırken, AlInGaP malzemesi daha uzun dalga boyları (kırmızı, turuncu, sarı) için kullanılır. Çip, mekanik koruma sağlayan ve ışık çıktı hüzmesini şekillendiren su beyazı epoksi lens ile paketlenmiştir.

13. Teknoloji Trendleri

Bu tür SMD LED'lerin gelişimi, küçültme, daha yüksek verimlilik ve daha yüksek entegrasyon eğilimleri tarafından yönlendirilmektedir. Gelecek yönelimler şunları içerebilir:

• Verimlilik Artışı:Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık verimliliği (watt başına daha fazla ışık çıktısı) sağlamaktadır.
• Renk Ayarlama:Fosfor teknolojisi ve çoklu çip tasarımındaki gelişmeler, ayarlanabilir beyaz ışık da dahil olmak üzere daha hassas ve kararlı renk noktaları sağlamaktadır.
• Geliştirilmiş Isı Yönetimi:Yeni paketleme malzemeleri ve yapıları daha iyi ısı dağılımı sağlayarak daha yüksek sürücü akımlarına izin verir ve yüksek sıcaklıklarda performansı korur.
• Akıllı Entegrasyon:Sistem Seviyesinde Paketleme (SiP) modüllerinde, kontrol IC'sinin (sabit akım, renk karıştırma veya adresleme için) doğrudan LED paketi ile entegre edilme potansiyeli.