SMD LED LTST-S225KGKSKT-NU Veri Sayfası - Çift Renk (Yeşil/Sarı) - 25mA - 60mW - İngilizce Teknik Belge

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, çift renkli, yandan görünümlü bir SMD (Yüzey Montaj Cihazı) LED'in özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, tek bir paket içinde iki farklı LED çipini entegre eder: biri yeşil spektrumda, diğeri sarı spektrumda ışık yayar. Bu konfigürasyon, alanı kısıtlı elektronik montajlarda kompakt, çoklu gösterge durum ışıkları veya arka aydınlatma gerektiren uygulamalar için tasarlanmıştır.

Bu bileşenin temel avantajları arasında, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanan ultra parlak çıkışı, otomatik al-yerleştir montaj sistemleriyle uyumluluğu ve yüksek hacimli kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçlerine uygunluğu yer alır. RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygundur.

Hedef pazar, güvenilir çift renkli gösterge gerektiren, telekomünikasyon ekipmanları (telsiz/cep telefonları), taşınabilir bilgi işlem cihazları (dizüstü bilgisayarlar), ağ donanımları, ev aletleri ve kapalı alan tabela veya ekran panelleri gibi, ancak bunlarla sınırlı olmamak üzere, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesini kapsamaktadır.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine İncelenmesi

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Tüm derecelendirmeler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Bu sınırların aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

• Power Dissipation (Pd): Renk çipi başına 60 mW.
• Tepe İleri Akım (I_FP): 40 mA, darbe koşulları altında izin verilen (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• Sürekli İleri Akım (I_F): 25 mA DC.
• Çalışma Sıcaklığı Aralığı: -30°C ila +85°C.
• Depolama Sıcaklığı Aralığı: -40°C ila +85°C.
• Lehimleme Sıcaklığı: Kurşunsuz işlem için 260°C tepe sıcaklığında 10 saniyeye kadar IR reflow profillerine dayanır.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ta=25°C'de I ile ölçülmüştür_F = 20mA, aksi belirtilmedikçe.

• Işık Şiddeti (I_V):
  • Yeşil Çip: Minimum 22.5 mcd, Tipik belirtilmemiş, Maksimum 57.0 mcd.
  • Sarı Çip: Minimum 45.0 mcd, Tipik belirtilmemiş, Maksimum 112.0 mcd.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Genellikle 130 derece. Bu, ışık şiddetinin eksenel değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve yan yayılımlı uygulamalar için uygun, çok geniş bir görüş konisini gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):
  • Yeşil: Genellikle 573.0 nm.
  • Sarı: Genellikle 591.0 nm.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): İnsan gözü tarafından algılanan tek dalga boyu.
  • Yeşil: 567.5 nm (Min) ile 576.5 nm (Max) arasında değişir.
  • Sarı: 585.5 nm (Min) ile 591.5 nm (Max) arasında değişir.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ): Her iki renk için tipik olarak 15.0 nm (Yarı Yükseklikte Tam Genişlik).
• İleri Gerilim (V_F):
  • Yeşil & Sarı: 20mA'de 1.7V (Min) ile 2.4V (Max) aralığı.
• Ters Akım (I_R): Ters voltajda (V) 5V'de maksimum 10 μA._R) 5V'de. Not: Cihaz ters öngerilim altında çalışmak üzere tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca test amaçlıdır.

Önemli Notlar: Işık şiddeti, CIE fotopik göz tepkisine uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür. Cihaz Elektrostatik Deşarja (ESD) karşı hassastır; uygun ESD işleme prosedürleri (bileklik, topraklanmış ekipman) zorunludur.

3. Binning Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler bölmelere ayrılır. Bu cihaz, her renk için iki bölmeleme kriteri kullanır.

3.1 Işık Şiddeti (Parlaklık) Sınıflandırması

• Yeşil Çip:
  • Sınıf Kodu N: 22.5 mcd ila 35.5 mcd.
  • Sınıf Kodu P: 35,5 mcd ila 57,0 mcd.
• Sarı Çip:
  • Sınıf Kodu P: 45,0 mcd ila 71,0 mcd.
  • Bin Code Q: 71.0 mcd ile 112.0 mcd arası.
• Her yoğunluk grubu içindeki tolerans ±%15'tir.

3.2 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıflandırması

• Yeşil Çip:
  • Bin Code C: 567.5 nm ile 570.5 nm arası.
  • Bin Code D: 570.5 nm ile 573.5 nm arası.
  • Bin Kodu E: 573.5 nm ile 576.5 nm arası.
• Sarı Çip:
  • Bin Kodu J: 585.5 nm'den 588.5 nm'ye.
  • Bin Code K: 588.5 nm'den 591.5 nm'ye.
• Her bir dalga boyu aralığındaki tolerans ±1 nm'dir.

Tasarımcılar, uygulamalarında istenen görsel performansı garanti etmek için sipariş verirken gerekli bin kodlarını belirtmelidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da (örn., spektral ölçüm için Şekil 1, görüş açısı için Şekil 5), sağlanan verilerden aşağıdaki tipik davranışlar çıkarılabilir:

• I-V (Akım-Gerilim) Karakteristiği: İleri voltaj (V_F) 20mA'de 1.7V ila 2.4V aralığı, AlInGaP teknolojisinin karakteristiğidir. V_F negatif bir sıcaklık katsayısına sahip olacak, eklem sıcaklığı yükseldikçe hafifçe azalacaktır.
• Işık Şiddeti vs. Akım: Belirtilen çalışma aralığında, ışık çıkışı ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. LED'i 20mA'nin üzerinde sürmek parlaklığı artıracak, ancak aynı zamanda güç dağılımını ve jonksiyon sıcaklığını da yükseltecektir; bu da ömrü ve dalga boyunu potansiyel olarak etkileyebilir.
• Sıcaklık Bağımlılığı: Tüm LED'lerde olduğu gibi, ışık şiddeti jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. AlInGaP malzeme sistemi genellikle bazı alternatiflere göre daha sıcaklık kararlıdır, ancak tutarlı parlaklığı korumak için termal yönetim yine de önemlidir.
• Spektral Dağılım: 15 nm tipik spektral bant genişliği, hem yeşil hem de sarı çipler için nispeten saf, doymuş bir renk çıktısını gösterir; bu da net renk ayrımı için faydalıdır.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Cihaz Boyutları ve Bacak Bağlantıları

LED, standart bir EIA paket ayak izine uygundur. Aksi belirtilmedikçe, temel boyutsal toleranslar ±0.1 mm'dir.

• Pin Ataması:
  • Pin 1 ve 2, Sarı AlInGaP chip.
  • Pin 3 ve 4, Yeşil AlInGaP chip.
• Lens: Su Berraklığında, gerçek çip renginin görünmesini sağlar.

5.2 Önerilen PCB Yüzey Deseni

Veri sayfası, yeniden akış sırasında uygun mekanik hizalama ve lehim bağlantısı oluşumunu sağlamak için önerilen bir lehim pedi düzeni içerir. Güvenilir elektriksel bağlantı ve LED paketinden devre kartına optimum ısı dağılımı elde etmek için bu desene uymak kritik öneme sahiptir.

5.3 Polarite Tanımlama

Bir diyot olarak, paket içindeki her çip polariteye duyarlıdır. Her renk için anot ve katodu doğru şekilde bağlamak için pin atama tablosuna başvurulmalıdır. Yanlış polarite LED'in ışık yaymasını engeller ve 5V'u aşan ters voltaj uygulamak cihaza zarar verebilir.

6. Soldering & Assembly Guide

6.1 Reflow Lehimleme Parametreleri (Kurşunsuz)

• Ön Isıtma Sıcaklığı: 150°C ila 200°C.
• Ön Isıtma Süresi: Maksimum 120 saniye.
• Tepe Vücut Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
• 260°C Üzeri Süre: Maksimum 10 saniye.
• Reflow Geçiş Sayısı: Maksimum iki kez.

Not: Gerçek sıcaklık profilleri, kullanılan spesifik PCB tasarımı, lehim pastası ve fırın için karakterize edilmelidir.

6.2 El İle Lehimleme (Gerekirse)

• Havya Sıcaklığı: Maksimum 300°C.
• Temas Süresi: Her bağlantı için maksimum 3 saniye.
• Lehimleme Deneme Sayısı: Yalnızca bir kez. Aşırı ısı plastik paketi ve yarı iletken çipi hasara uğratabilir.

6.3 Temizlik

Lehimleme sonrasında temizlik gerekliyse, paket malzemesine zarar vermemek için yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Kabul edilebilir yöntemler arasında oda sıcaklığında bir dakikadan kısa süre etil alkol veya izopropil alkole daldırma yer alır.

6.4 Depolama ve Taşıma

• ESD Duyarlılığı: Cihaz Elektrostatik Deşarja karşı duyarlıdır. Uygun ESD kontrollerini kullanın.
• Nem Duyarlılık Seviyesi (MSL): MSL 3. Orijinal nem bariyerli torba açıldıktan sonra, bileşenler 30°C/%60 RH'yi aşmayan ortam koşullarında bir hafta içinde IR reflow işlemine tabi tutulmalıdır.
• Uzun Vadeli Depolama (Açılmış Torba): Bir haftadan uzun süreli depolama için, kapalı bir kapta nem alıcı ile veya nitrojen atmosferinde saklayın. Bir haftadan fazla torba dışında saklanan bileşenlerin lehimlenmeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat ısıtılması gerekir.

7. Packaging & Ordering

Cihaz, otomatik montaj ekipmanlarıyla uyumlu bir şerit ve makara formatında tedarik edilir.

• Bant Genişliği: 8 mm.
• Makara Çapı: 7 inç.
• Makara Başına Miktar: 4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ): Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standardı: ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Banttaki boş cepler kapak bandı ile kapatılmıştır.

Tam parça numarası LTST-S225KGKSKT-NU sipariş verirken, ışık şiddeti ve baskın dalga boyu için herhangi bir özel bin kodu gereksinimiyle birlikte kullanılmalıdır.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri: Çift renk özelliği, birden fazla durumu göstermeyi sağlar (örneğin, Yeşil=Açık/Hazır, Sarı=Beklemede/Uyarı, İkisi Birlikte=Özel Mod).
• Tuş Takımı/Klavye Arka Aydınlatması: Yandan bakış emisyon profili, ince panellerin veya membranların kenar aydınlatması için idealdir.
• Consumer Electronics: Telefonlarda, yönlendiricilerde, cihazlarda güç, bağlantı veya işlev durum ışıkları.
• Endüstriyel Panel Göstergeleri: Ekipman durumu, arıza koşulları.
• Sembolik Aydınlatma: Kontrol panellerindeki küçük ikon veya sembollerin aydınlatılması.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Her renk çipi için daima seri bir akım sınırlayıcı direnç (veya sabit akım sürücüsü) kullanın. Direnç değerini besleme voltajına (V_cc), istenen ileri akım (I_F, maks. 25mA DC) ve LED'in ileri voltajı (V_F). Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum V_F değerini kullanın. Formül: R = (V_cc - V_F) / I_F.
• Termal Yönetim: Güç dağılımı düşük olsa da, LED pedlerinden PCB bakırına iyi bir ısıl yol sağlamak, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda sürüldüğünde, kararlı ışık çıkışını ve uzun vadeli güvenilirliği korumaya yardımcı olur.
• Optik Tasarım: 130 derecelik görüş açısı geniş bir görünürlük sağlar. Belirli bir ışık deseni veya yumuşatılmış bir görünüm gerekiyorsa, ışık kılavuzları veya difüzörler düşünülmelidir.

9. Technical Comparison & Differentiation

Bu çift renkli LED, kendi sınıfında belirli avantajlar sunar:

• vs. İki Ayrık LED: Önemli PCB alanı tasarrufu sağlar ve bileşen sayısını azaltarak montajı ve malzeme listesini (BOM) basitleştirir.
• AlInGaP Teknolojisi: Yeşil/sarı renkler için standart GaP (Gallium Phosphide) gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlar, bu da daha parlak ve tutarlı bir çıktı ile sonuçlanır.
• Yan Görünümlü Paket: Birincil ışık yayılım yönü PCB'ye paraleldir; bu, ışığın bir yüzey boyunca (örneğin, kenar aydınlatma) yönlendirilmesi gereken, dik olarak uzağa değil, uygulamalar için en uygun olanıdır.
• Kalay Kaplama: İyi lehimlenebilirlik sunar ve kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işlemleriyle uyumludur.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

Q1: Hem yeşil hem de sarı çipleri aynı anda her biri 25mA'de sürebilir miyim?
A1: Evet, ancak paket üzerindeki toplam güç dağılımını göz önünde bulundurmalısınız. Her iki çip 25mA ve tipik bir V_F de ~2.0V ile her biri ~50mW dağıtır, toplam ~100mW eder. Bu, çip başına mutlak maksimum derece olan 60mW'ı aşar. Sürekli eşzamanlı çalışma için, her bir çipin güç dağılımını güvenli sınırlar içinde tutmak için akımını düşürmelisiniz.

Q2: Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu arasındaki fark nedir?
A2: Tepe Dalga Boyu (λ_P), LED'in spektral çıkış eğrisinin en yüksek noktasındaki dalga boyudur. Baskın Dalga Boyu (λ_d), insan gözüne aynı renkte görünecek olan tek renkli ışığın dalga boyudur. λ_d görsel uygulamalarda renk belirleme için daha alakalıdır.

Q3: Sipariş verirken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?
A3: Renk başına iki bin kodu belirtmeniz gerekir: biri Işık Şiddeti (örneğin, Yeşil için P) ve biri Baskın Dalga Boyu (örneğin, Yeşil için D). Bu, parlaklık ve rengi istediğiniz dar aralıklar içinde olan LED'leri almanızı sağlar. Bu belgenin 3. Bölümündeki bin kodu listelerine başvurun.

Q4: Bir soğutucu gerekiyor mu?
A4: Tipik ortam koşullarında, çip başına 20mA veya altında çalışan çoğu uygulama için, PCB bakırı ısı dağılımı için kendi başına yeterlidir. Yüksek ortam sıcaklığı ortamları veya maksimum 25mA'de sürekli çalışma için, PCB üzerindeki termal rahatlamanın artırılması (daha büyük bakır pedler veya termal viyalar kullanılarak) önerilir.

11. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir ağ yönlendirici için çift durum göstergesi tasarlanıyor. Yeşil "İnternet Bağlı", Sarı "Veri Aktarılıyor" anlamına gelir ve her ikisi de kapalıyken "Bağlantı Yok" durumunu gösterir.

Uygulama:

1. Devre Tasarımı: Yönlendiricinin mikrodenetleyicisinden iki GPIO pini kullanın. Her pin, ayrı bir akım sınırlama direnci üzerinden bir renk çipini sürer. 3.3V besleme için direnç değerini hesaplayın, hedef I_F=15mA (uzun ömür ve daha düşük ısı için) ve maksimum V_F=2.4V kullanarak: R = (3.3V - 2.4V) / 0.015A = 60 Ohm. En yakın standart değeri kullanın (örneğin, 62 Ohm).
2. PCB Yerleşimi: LED'i kartın kenarına yakın bir yere yerleştirin. Veri sayfasındaki önerilen lehim yüzeyi desenini takip edin. Katot pedlerini (muhtemelen pin 2 ve 4) dirençler üzerinden mikrodenetleyici GPIO'lara bağlayın ve anot pedlerini (muhtemelen pin 1 ve 3) 3.3V hattına bağlayın. Hafif termal iyileştirme için pedlerin etrafına küçük bir bakır döküm alanı ekleyin.
3. Yazılım: GPIO'ları kontrol ederek gerektiğinde Yeşil/Sarı/Her İkisini de açın/kapatın.
4. Optik: Yanardöner LED'den gelen ışığı ön panel etiketine yönlendirmek için küçük, şeffaf bir ışık kılavuzu kullanılabilir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bu LED, bir alt tabaka üzerinde büyütülmüş AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken malzemesini kullanır. P-n eklemine ileri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde salar. Kristal kafesteki alüminyum, indiyum ve galyumun belirli oranı, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) tanımlar—bu cihazda yeşil (~573 nm) ve sarı (~591 nm).

"Yandan bakan" tasarım, LED çipini paket içindeki dikey bir yüzeye monte ederek veya ana ışık çıktısını yana yönlendirmek için bir yansıtıcı/optik kullanılarak elde edilir. Su berraklığındaki lens, ışık emilimini en aza indirerek gerçek çip renginin ve parlaklığının algılanmasını sağlar.

13. Sektör Trendleri

SMD LED pazarı, şu yönde gelişmeye devam ediyor:

• Daha Yüksek Verimlilik: Epitaksiyel büyütme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, watt başına daha fazla lümen sağlayarak belirli bir parlaklık için güç tüketimini azaltır.
• Küçültme: Paketler, ışık çıkışını korurken veya artırırken daha küçülüyor, bu da daha yoğun ve daha gizli gösterge yerleşimine olanak tanıyor.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı: Daha sıkı sınıflandırma toleransları ve gelişmiş üretim süreçleri, tek tek LED'ler arasında renk ve parlaklıkta daha az varyasyon sağlar; bu, birden fazla birim kullanan uygulamalar için kritik öneme sahiptir.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik: Paketleme malzemelerindeki (kalıp bileşikleri, kurşun çerçeveler) ve üretim süreçlerindeki iyileştirmeler, daha uzun çalışma ömrü ve zorlu çevre koşullarında (sıcaklık, nem) daha iyi performans sağlar.
• Entegrasyon: Çoklu işlevleri (bu çift renkli çip gibi) birleştirme veya kontrol elektroniğini (örneğin, sürücü IC'leri) LED paketi içinde entegre etme eğilimi, nihai ürün tasarımını basitleştirmeye devam ediyor.

Bu çift renkli SMD LED, bu daha geniş eğilimler içinde olgun ve optimize edilmiş bir bileşeni temsil ederek, modern elektronik tasarım ihtiyaçları için güvenilir bir çözüm sunar.