LTST-C295TBKFKT-5A Çift Renkli SMD LED Veri Sayfası - Paket Boyutları - Mavi 3.2V / Turuncu 2.3V - 0.55mm Yükseklik - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, LTST-C295TBKFKT-5A'nın, çift renkli, yüzey montajlı bir LED bileşeninin tam teknik özelliklerini sağlar. Cihaz, tek bir ultra ince paket içinde iki farklı LED çipi entegre eder: mavi ışık yayan bir InGaN çipi ve turuncu ışık yayan bir AlInGaP çipi. Bu tasarım, alanın kısıtlı olduğu durum göstergesi, arka aydınlatma ve çoklu sinyal uygulamaları için kompakt çözümler sağlar. Ürün, otomatik montaj süreçleri ve standart kızılötesi reflow lehimleme ile uyumluluk için tasarlanmıştır ve bu da onu yüksek hacimli üretim ortamları için uygun kılar.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu bileşenin birincil avantajı, ekstra ince 0.55mm profil içine yerleştirilmiş çift renkli yeteneğidir. Bu, ek PCB alanı tüketmeden sofistike görsel sinyalizasyon (örneğin, farklı renklerle gösterilen farklı durumlar) sağlar. Ultra parlak InGaN ve AlInGaP yarı iletken malzemelerin kullanımı yüksek ışık şiddeti sağlar. Cihaz RoHS uyumludur ve yeşil ürün olarak sınıflandırılır. Birincil hedef pazarları, güvenilir, çok durumlu gösterge gerektiren tüketici elektroniği, ofis otomasyon ekipmanları, iletişim cihazları ve endüstriyel kontrol panellerini içerir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. LED'in bu değerleri aşan koşullar altında çalıştırılması önerilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Mavi: 76 mW, Turuncu: 75 mW. Bu, LED'in 25°C ortam sıcaklığında DC koşullar altında ısı olarak dağıtabileceği maksimum izin verilen güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Mavi: 100 mA, Turuncu: 80 mA. Bu, aşırı ısınmayı önlemek için genellikle darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) belirtilen maksimum izin verilen anlık ileri akımdır.
• DC İleri Akımı (I_F):Mavi: 20 mA, Turuncu: 30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Elektrostatik Deşarj (ESD) Eşiği (HBM):Mavi: 300V, Turuncu: 1000V. İnsan Vücut Modeli derecesi, LED'in statik elektriğe duyarlılığını gösterir. Mavi çip daha hassastır ve daha katı ESD işleme önlemleri gerektirir.
• Sıcaklık Aralıkları:Çalışma: -20°C ila +80°C; Depolama: -30°C ila +100°C.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır, bu kurşunsuz (Pb-free) reflow işlemleri için standarttır.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

Bunlar, standart test koşulları altında (Ta=25°C, I_F=5mA, aksi belirtilmedikçe) ölçülen tipik ve maksimum/minimum performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):Her iki renk için de, minimum şiddet 5mA'de 18.0 mcd ve maksimum 45.0 mcd'dir. Tipik değer belirtilmemiştir, min/max aralığı içindedir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Her iki renk için tipik 130 derecelik geniş bir görüş açısı, birçok gösterge uygulaması için uygun geniş bir yayılım deseni sağlar.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):Mavi: 468 nm (tipik), Turuncu: 611 nm (tipik). Bu, spektral güç dağılımının en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):Mavi: 470 nm (tipik), Turuncu: 605 nm (tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve CIE kromatiklik diyagramındaki renk noktasını tanımlar.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Mavi: 20 nm (tipik), Turuncu: 17 nm (tipik). Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir.
• İleri Voltaj (V_F):Mavi: 3.2V (5mA'de maks), Turuncu: 2.3V (5mA'de maks). Bu, devre tasarımı için kritik bir parametredir, gerekli sürücü voltajını ve seri direnç değerini belirler.
• Ters Akım (I_R):Her iki renk için V_R= 5V'de 10 µA (maks). Cihaz ters öngerilim çalışması için tasarlanmamıştır; bu parametre sadece kaçak karakterizasyonu içindir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'lerin ışık şiddeti, bir üretim partisi içinde tutarlılık sağlamak için sınıflara ayrılır. Sınıflandırma hem mavi hem de turuncu çipler için aynıdır.

• Sınıf Kodu M:5mA'de 18.0 mcd ila 28.0 mcd aralığında ışık şiddeti.
• Sınıf Kodu N:5mA'de 28.0 mcd ila 45.0 mcd aralığında ışık şiddeti.
• Tolerans:Her şiddet sınıfının +/-%15 toleransı vardır. Bu, M sınıfı olarak etiketlenmiş bir LED'in 15.3 mcd kadar düşük veya 32.2 mcd kadar yüksek ölçülebileceği ve yine de M sınıfı spesifikasyonu içinde olabileceği anlamına gelir, ancak tipik olarak 18-28 mcd aralığında merkezlenir.

Bu sistem, tasarımcıların öngörülebilir parlaklık seviyelerine sahip LED'leri seçmesine olanak tanır. Tek tip görünüm gerektiren uygulamalar için tek bir sınıf kodu belirtmek esastır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında (sayfa 6-7) belirli grafiksel verilere atıfta bulunulurken, tipik ilişkiler standart LED fiziği ve sağlanan parametrelere dayanarak tanımlanabilir.

4.1 İleri Akım - İleri Voltaj (I-V Eğrisi)

I-V karakteristiği üstel bir yapıdadır. Mavi LED için, InGaN malzeme sisteminin daha geniş bant aralığı nedeniyle ileri voltaj daha yüksektir (~3.2V maks). Turuncu AlInGaP LED daha düşük bir ileri voltaja sahiptir (~2.3V maks). Belirli bir akım için voltaj, bağlantı sıcaklığı arttıkça hafifçe artacaktır.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti, önerilen çalışma aralığında (I_F=20/30mA'ya kadar) ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. LED'i mutlak maksimum DC akımının üzerinde sürmek, aşırı ısı nedeniyle doğrusal olmayan doygunluğa ve hızlandırılmış bozulmaya neden olacaktır.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Bağlantı sıcaklığı arttıkça, ışık şiddeti tipik olarak azalır. Belirli bir akım için ileri voltaj da çoğu LED malzemesi için hafifçe azalır. Belirtilen sıcaklık aralığında (-20°C ila +80°C) çalışmak, belirtilen performansı ve güvenilirliği korumak için çok önemlidir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

LED, endüstri standardı bir SMD paket içine yerleştirilmiştir. Kesin boyutsal çizim veri sayfasında sağlanmıştır. Temel özellikler, çok ince uygulamalar için uygun olan 0.55mm'lik toplam yüksekliği içerir. Pin ataması şu şekildedir: Pin 1 ve 3 Mavi (InGaN) çip anot/katot içindir ve Pin 2 ve 4 Turuncu (AlInGaP) çip anot/katot içindir. Her çift için spesifik anot/katot belirlemesi, paket işaretinden veya ayak izi diyagramından belirlenmelidir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Düzeni

Uygun lehim bağlantısı oluşumu, mekanik stabilite ve reflow sırasında termal rahatlama sağlamak için önerilen bir lehim pedi düzeni (lehim pedi boyutları) sağlanmıştır. Bu kılavuza uymak, 'mezar taşı' (bileşenin bir uçta dikilmesi) oluşumunu önlemeye ve güvenilir elektriksel bağlantı sağlamaya yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için önerilen bir kızılötesi reflow profili dahil edilmiştir. Temel parametreler, bir ön ısıtma aşaması (150-200°C, maks 120 saniye), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığı ve 260°C üzerinde maksimum 10 saniye ile sınırlı bir süreyi içerir. Profil, paket bütünlüğünü sağlamak için JEDEC standartlarına dayanır. LED bu reflow işlemine maksimum iki kez dayanabilir.

6.2 El Lehimlemesi

El lehimlemesi gerekliyse, lehimleme havya sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve her bacak için lehimleme süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. El lehimlemesi sadece bir kez yapılmalıdır.

6.3 Depolama ve İşleme

ESD Önlemleri:Mavi çip ESD'ye (300V HBM) duyarlıdır. İşleme sırasında uygun anti-statik önlemler (bileklik, topraklanmış çalışma istasyonları) zorunludur.
Nem Hassasiyeti:Nem alıcılı sızdırmaz nem geçirmez torbalardaki LED'ler, ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolandığında bir yıl raf ömrüne sahiptir. Torba açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve bir hafta içinde kullanılmalıdır. Orijinal torbadan daha uzun süre depolanırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında \"patlamış mısır\" etkisini önlemek için en az 20 saat 60°C'de pişirme önerilir.

6.4 Temizlik

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha az süreyle daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasallar plastik paketi veya lensi hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu bant ve makara paketlemesinde tedarik edilir.

• Makara Boyutu:7 inç çapında makara.
• Makara Başına Miktar:4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Bant Özellikleri:Taşıyıcı bant 8mm genişliğindedir. Boş yuvalar kapak bandı ile kapatılmıştır. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur.
• Kalite:Bandaki ardışık eksik bileşenlerin maksimum izin verilen sayısı ikidir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Çift renkli yetenek, birden fazla duruma izin verir (örneğin, Mavi=Beklemede, Turuncu=Aktif, İkisi=Uyarı/Arıza).
• Tuş Takımı veya İkonlar için Arka Aydınlatma:Renk kodlu arka aydınlatma sağlayabilir.
• Tüketici Elektroniği:Akıllı telefonlar, tabletler, yönlendiriciler ve ses ekipmanlarında güç, bağlantı veya pil durum göstergeleri.
• Endüstriyel Kontrol Panelleri:Makine durumu, operasyon modu veya alarm göstergeleri.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her LED çipi için ileri akımı güvenli bir değere (DC çalışmada mavi için ≤20mA, turuncu için ≤30mA) sınırlamak için daima bir seri direnç kullanın. Direnç değeri R = (V_besleme- V_F) / I_F.
• Termal Yönetim:Özellikle maksimum akıma yakın sürüyorsanız, ısıyı dağıtmak ve bağlantı sıcaklığını sınırlar içinde tutmak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayın.
• ESD Koruması:Montaj ortamı veya son kullanım senaryosu bir ESD riski oluşturuyorsa, LED pinlerine bağlı sinyal hatlarına ESD koruma diyotları ekleyin.
• Optik Tasarım:Geniş 130 derecelik görüş açısı, iyi eksen dışı görünürlük sağlar. Yönlendirilmiş ışık için harici lensler veya ışık kılavuzları gerekli olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaştırıcı faktörleri, ultra ince 0.55mm paket içindekiçift renkli işlevselliğidir. İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, bu önemli PCB alanı tasarrufu sağlar ve montajı basitleştirir. InGaN (mavi) ve AlInGaP (turuncu) teknolojilerinin kombinasyonu, her iki renk için de yüksek verimlilik ve parlaklık sağlar. Ürünün standart SMT işlemleri ve kurşunsuz reflow ile uyumluluğu, onu modern elektronik üretimi için doğrudan kullanılabilir bir çözüm haline getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Hem mavi hem de turuncu LED'leri aynı anda maksimum DC akımlarında sürebilir miyim?
C1: Hayır. Güç dağılım dereceleri (76mW mavi, 75mW turuncu) ve paketin termal tasarımı dikkate alınmalıdır. Her iki çipi de tam DC akımda aynı anda sürmek, olağanüstü soğutma sağlanmadıkça, muhtemelen paketin toplam termal kapasitesini aşacaktır. Eşzamanlı kullanım için termal düşürme eğrilerine danışmak veya daha düşük akımlarda çalışmak tavsiye edilir.

S2: Mavi çipin ESD derecesi (300V) neden turuncu çipinkinden (1000V) daha düşük?
C2: Bu, mavi ışık yayımı için kullanılan InGaN yarı iletkeninin doğal malzeme özellikleri ve bağlantı yapısından kaynaklanır. Genellikle turuncu/kırmızı ışık yayımı için kullanılan AlInGaP malzemesinden daha fazla elektrostatik deşarj hasarına duyarlıdır. Bu, mavi kanalı işlerken ekstra dikkat gerektirir.

S3: Sipariş için Sınıf Kodunu nasıl yorumlamalıyım?
C3: Tedarikçi sınıf seçimi sunuyorsa, her renk için istenen şiddet sınıf kodunu (örneğin, daha yüksek parlaklık için \"N\") ile birlikte \"LTST-C295TBKFKT-5A\" belirtin. Bir üretim serisi boyunca tutarlı parlaklık için tek bir sınıf belirtmek kritiktir.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Bir Yönlendirici için Çift Durumlu Güç Göstergesi Tasarımı
**Amaç:** Bir LED kullanarak Güç (Turuncu) ve İnternet Bağlantısı (Mavi) göstermek.
**Tasarım:** LED, yönlendiricinin ön paneline yerleştirilir. Mikrodenetleyici (MCU), her biri bir akım sınırlayıcı direnç üzerinden bir LED kanalına bağlı iki GPIO pinine sahiptir.
**Hesaplamalar:** 5V besleme için:
- Turuncu Direnç: R_turuncu= (5V - 2.3V) / 0.020A = 135 Ω (130 Ω veya 150 Ω standart değer kullanın). Güç: P = I²R = (0.02)²*150 = 0.06W.
- Mavi Direnç: R_mavi= (5V - 3.2V) / 0.020A = 90 Ω (91 Ω standart değer kullanın). Güç: P = (0.02)²*91 = 0.0364W.
**Çalışma:** MCU, güç açıldığında Turuncu pini sürekli ışık için sürer. İnternet bağlantısı aktif olduğunda Mavi pini yanıp sönmek için sürer. Her ikisi de uzun süreler boyunca aynı anda tam akımda sürekli olarak sürülmez, böylece termal yük yönetilir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, iki farklı yarı iletken malzeme sistemi kullanır:
InGaN (İndiyum Galyum Nitrür):Mavi yayıcı için kullanılır. Alaşımdaki indiyum ve galyum oranı ayarlanarak, bant aralığı enerjisi ayarlanabilir, bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu belirler. InGaN, mavi ila yeşil spektrumunda yüksek verimlilik ve parlaklık ile bilinir.
AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür):Turuncu yayıcı için kullanılır. Bu malzeme sistemi, kehribar, turuncu, kırmızı ve sarı dalga boylarında ışık üretmek için oldukça verimlidir. Spesifik kompozisyon, baskın dalga boyunu belirler.
Her iki durumda da, ışık elektrolüminesans süreciyle yayılır. P-n bağlantısına bir ileri voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşir ve enerji foton (ışık) şeklinde açığa çıkar. Işığın rengi, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir.

13. Teknoloji Gelişim Trendleri

Bunun gibi SMD LED'lerdeki trend şu yönde devam etmektedir:
Daha Yüksek Verimlilik (lm/W):Epitaksiyel büyüme, çip tasarımı ve paket çıkarma verimliliğindeki sürekli iyileştirmeler, aynı elektriksel giriş gücü için daha fazla ışık çıkışı sağlar.
Küçültme:Paketler, daha ince son ürünler sağlamak için ayak izi ve yükseklikte (buradaki 0.55mm profil gibi) küçülmeye devam etmektedir.
Çoklu Çip ve RGB Entegrasyonu:Çift renkli ötesinde, tam renk programlanabilirlik için kırmızı, yeşil ve mavi (RGB) çipleri veya hatta beyaz + renkli çipleri entegre eden paketler yaygın hale gelmektedir.
Geliştirilmiş Güvenilirlik ve Termal Performans:Malzemelerdeki gelişmeler (örneğin, yüksek sıcaklık plastikleri, gelişmiş çip bağlama) daha yüksek reflow sıcaklıklarına ve çalışma koşullarına dayanma yeteneğini artırır.
Akıllı Paketleme:Bazı LED'ler artık sürücü kontrolü veya iletişim için entegre devreler (IC'ler) içermektedir (örneğin, adreslenebilir RGB LED'ler), ancak bu belirli bileşen standart, sürücüsüz bir LED'dir.