Çift Renkli SMD LED LTST-C295KGKSKT Veri Sayfası - Paket Boyutları - Yeşil/Sarı - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, çift renkli, yüzeye monte bir LED'in teknik özelliklerini detaylandırır. Cihaz, tek bir ultra ince paket içinde iki farklı AlInGaP yarı iletken çip entegre ederek yeşil ve sarı ışık yayma özelliği sunar. Otomatik montaj süreçleri ve modern kurşunsuz lehimleme teknikleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır, bu da yüksek hacimli üretim için uygun kılar.

Bu bileşenin temel avantajları arasında kompakt form faktörü, gelişmiş AlInGaP teknolojisinden kaynaklanan yüksek ışık şiddeti çıkışı ve çevre düzenlemelerine uyumluluk yer alır. Tüketici elektroniği, endüstriyel göstergeler, otomotiv iç aydınlatması ve minimum alan gerektiren, güvenilir çift renkli gösterge ihtiyacı olan genel amaçlı sinyalizasyon uygulamaları hedeflenmiştir.

2. Teknik Özellikler Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez. Hem yeşil hem de sarı çip için:

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. LED'in ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):80 mA. Bu değer yalnızca aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA DC. Sürekli çalışma için önerilen maksimum akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu voltajın aşılması yarı iletken bağlantıyı bozabilir.
• Çalışma Sıcaklığı (T_opr):-30°C ila +85°C. Güvenilir çalışma için ortam sıcaklığı aralığı.
• Depolama Sıcaklığı (T_stg):-40°C ila +85°C.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Ta=25°C ve I_F=20mA'da ölçülen bu parametreler, cihazın normal çalışma koşulları altındaki performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Yeşil çip minimum 18.0 mcd, maksimum 112.0 mcd değerine sahiptir. Sarı çip minimum 28.0 mcd, maksimum 180.0 mcd değerine sahiptir. Tipik değerler belirtilmemiştir, bu da performansın bin sistemine göre tanımlandığını gösterir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece (tipik). Bu geniş görüş açısı, LED'i geniş bir bakış açısından görünürlük gerektiren uygulamalar için uygun kılar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):574 nm (yeşil, tipik) ve 591 nm (sarı, tipik). Yayılan optik gücün en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):571 nm (yeşil, tipik) ve 589 nm (sarı, tipik). İnsan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve CIE renklilik diyagramındaki renk noktasını tanımlar.
• Spektral Bant Genişliği (Δλ):Her iki renk için 15 nm (tipik), nispeten saf renk yayılımını gösterir.
• İleri Gerilim (V_F):2.0 V (tipik), 20mA'da 2.4 V (maksimum). Bu düşük gerilim, yaygın mantık seviyesi güç kaynaklarıyla uyumludur.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'da 10 μA (maksimum).

3. Bin Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler bin'lere ayrılır. Bu cihaz bir ışık şiddeti bin sistemini kullanır.

3.1 Yeşil Çip Binleme

Binler: M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd). Her bin +/-%15 toleransa sahiptir.

3.2 Sarı Çip Binleme

Binler: N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd). Her bin +/-%15 toleransa sahiptir.

Tasarımcılar, uygulamaları için istenen parlaklık seviyelerini garanti etmek amacıyla sipariş verirken gerekli bin kodlarını belirtmelidir. Ayrı bir dalga boyu/renk binlemesi belirtilmemiştir, bu da üretim sırasında baskın dalga boyu üzerinde sıkı bir kontrol olduğunu gösterir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Belirli grafiksel verilere atıfta bulunulsa da sağlanan metinde tam olarak detaylandırılmamış olsa da, böyle bir cihaz için tipik eğriler şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Eğri, yaklaşık 2.0V civarında karakteristik bir "diz" voltajına sahip olacaktır.
• Işık Şiddeti - İleri Akım İlişkisi:Maksimum derecelendirilmiş akıma kadar nispeten doğrusal bir ilişki, ardından ısınma nedeniyle verim düşebilir.
• Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı İlişkisi:Bağlantı sıcaklığı arttıkça ışık çıkışındaki azalmayı gösterir, tasarımda termal yönetim için kritik bir faktördür.
• Spektral Dağılım:Belirtilen λ_Pdeğerinde tepe yapan ve Δλ ile tanımlanan bir genişliğe sahip, göreceli optik gücün dalga boyuna karşı grafiği.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

Cihaz, endüstri standardı bir SMD paketi özelliğine sahiptir. Ana mekanik notlar şunları içerir:

• Paket ekstra ince olup yüksekliği 0.55 mm'dir.
• Tüm boyutlar ana birim olarak milimetre kullanır, aksi belirtilmedikçe genel tolerans ±0.10 mm'dir.
• Pin ataması: Yeşil LED pin 1 ve 3'te, Sarı LED pin 2 ve 4'tedir. Bu ortak katot veya ortak anot konfigürasyonu (açıkça belirtilmemiş ancak çift LED'ler için tipik) her rengin bağımsız kontrolüne olanak tanır.
• Lens su berraklığındadır, gerçek çip renginin görülmesini sağlar.
• PCB lehim pedi tasarımı ve otomatik işleme için detaylı paket boyut çizimleri, bant boyutları ve makara özellikleri (7 inç çap, makara başına 4000 adet) sağlanmıştır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için önerilen bir kızılötesi reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler şunları içerir:

• Ön Isıtma:150-200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Sıvı Üstü Süre:Maksimum 10 saniye (maksimum iki reflow döngüsü için önerilir).
• Profil, LED paketine veya iç tel bağlantılarına zarar vermeden güvenilir montajı sağlamak için JEDEC standartlarına dayanmaktadır.

6.2 El Lehimleme

Gerekirse, bir havya ile el lehimlemesi belirli sınırlarla izin verilir:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Bağlantı başına maksimum 3 saniye, yalnızca bir kez.

6.3 Depolama ve Kullanım

• ESD Önlemleri:Cihaz elektrostatik deşarja karşı hassastır. Bileklik, topraklanmış ekipman ve anti-statik ambalaj kullanın.
• Nem Hassasiyeti:Orijinal nem geçirmez torbada kurutucu ile mühürlendiğinde, ≤30°C/%90RH'de raf ömrü bir yıldır. Açıldıktan sonra, LED'ler bir hafta içinde kullanılmalı veya daha uzun süre depolanırsa reflow öncesinde pişirilmelidir (60°C'de 20+ saat).
• Temizlik:Yalnızca oda sıcaklığında bir dakikadan az süreyle etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilen çözücüleri kullanın. Belirtilmemiş kimyasallar epoksi lense zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş

Cihaz, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumluluk için 7 inç çapındaki makaralarda 8mm bant üzerinde tedarik edilir. Artık parçalar için minimum sipariş miktarı 500 adettir. Bant ve makara özellikleri ANSI/EIA 481 standartlarını takip eder.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Çift renkli yetenek, tek bir bileşen alanında birden fazla durumu göstermeye olanak tanır (örneğin, yeşil=OK, sarı=Uyarı).
• Arka Aydınlatma:Özelleştirilebilir renk geri bildirimi gerektiren küçük LCD ekranlar veya tuş takımları için.
• Tüketici Elektroniği:Güç düğmeleri, şarj durum ışıkları, kompakt cihazlarda dekoratif aydınlatma.
• Otomotiv İç Mekan:Alanın sınırlı olduğu gösterge paneli ve kontrol paneli aydınlatması.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama:Her çip için ileri akımı 30mA DC veya daha düşük seviyede tutmak için daima seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü kullanın.
• Termal Yönetim:Özellikle maksimum akıma yakın çalışırken veya yüksek ortam sıcaklıklarında, ışık çıkışını ve ömrü korumak için yeterli PCB bakır alanı veya termal viyalar sağlayarak ısıyı dağıtın.
• PCB Lehim Pedi Deseni:Uygun lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlamak için önerilen lehim pedi boyutlarını takip edin.
• Optik Tasarım:130 derecelik geniş görüş açısı, daha odaklanmış bir ışın huzmesi isteniyorsa ışık kılavuzları veya difüzörler gerektirebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Eski tek renkli LED'lere veya farklı yarı iletken malzemeler (geleneksel GaP gibi) kullananlara kıyasla, bu AlInGaP tabanlı çift renkli LED şunları sunar:

• Daha Yüksek Verimlilik:AlInGaP teknolojisi, kehribar/sarı/yeşil renkler için eski teknolojilere kıyasla birim akım başına daha yüksek ışık şiddeti (mcd/mA) sağlar.
• Alan Tasarrufu:İki rengi tek bir 0.55mm ince pakette entegre etmek, iki ayrı LED kullanmaya kıyasla PCB alanını ve bileşen sayısını azaltır.
• Süreç Uyumluluğu:Kızılötesi reflow lehimleme ve otomatik yerleştirme ile tam uyumluluk, modern SMT montaj hatlarını kolaylaştırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Hem yeşil hem de sarı LED'leri aynı anda 30mA'da sürebilir miyim?

A: Mutlak maksimum güç dağılımı çip başına 75mW'dir. Tipik Vf=2.0V ve 30mA'da, her çip 60mW dağıtır (P=I*V). Her ikisini aynı anda sürmek toplamda 120mW dağıtır, bu da çip başına derecelendirmeyi aşar ve dikkatli bir termal analiz gerektirir. Mutlak maksimumların altında, test koşullarında kullanıldığı gibi belki 20mA'da çalışmak daha güvenlidir.

S: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

A: Tepe dalga boyu (λ_P), LED'in emisyon spektrumundaki en yüksek noktanın fiziksel ölçümüdür. Baskın dalga boyu (λ_d), insan renk algısına (CIE şeması) dayalı, gördüğümüz "rengi" temsil eden hesaplanmış bir değerdir. Bu LED gibi monokromatik bir kaynak için, birbirine çok yakındırlar.

S: Tasarım yaparken bin kodlarını nasıl yorumlamalıyım?

A: Minimum gereken parlaklığınızı garanti eden bin'i seçin. Örneğin, tasarımınız sarı LED'den en az 50 mcd gerektiriyorsa, bin P yalnızca 71.0 mcd'ye kadar garanti ettiğinden, bin Q (71.0-112.0 mcd) veya daha yüksek bir bin belirtmelisiniz.

11. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Örnek: Çift Durumlu Sistem Durum Göstergesi

Taşınabilir bir tıbbi cihazda, pil ve sistem durumunu göstermek için tek bir LED kullanılır. Mikrodenetleyici pinleri bağımsız olarak sürer.

- Devre:İki GPIO pini, her biri ilgili LED renginin anoduna bir 100Ω akım sınırlayıcı direnç üzerinden bağlanır (3.3V kaynaktan ~20mA için hesaplanmıştır: R = (3.3V - 2.0V) / 0.02A ≈ 65Ω; 100Ω bir güvenlik payı sağlar). Katotlar toprağa bağlanır.

- Mantık:Yeşil = Sistem Açık/Normal. Sarı = Pil Şarj/Düşük Uyarı. Her ikisi de kapalı = Sistem Kapalı. Bu uygulama alan tasarrufu sağlar, kullanıcı arayüzünü basitleştirir ve sağlanan profili takip eden standart SMT reflow süreçleri kullanılarak monte edilir.

12. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Bu LED, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) yarı iletken malzemesine dayanır. P-n bağlantısına ileri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. Bu yeniden birleşme süreci, foton (ışık) şeklinde enerji salar. AlInGaP alaşımının spesifik bileşimi, bant aralığı enerjisini belirler ve bu da doğrudan yayılan ışığın dalga boyunu (rengini) belirler—bu cihazda yeşil ~571nm ve sarı ~589nm'dir. İki çip, ışık emilimini en aza indiren ve çevresel koruma sağlayan berrak bir lense sahip tek bir epoksi paket içinde barındırılır.

13. Teknoloji Trendleri

LED gelişimi, bu bileşenle ilgili birkaç ana alana odaklanmaya devam etmektedir: artan ışık verimliliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıkışı), geliştirilmiş renk tutarlılığı ve doygunluğu, paketlerin daha da küçültülmesi ve daha yüksek sıcaklık ve nem koşullarında geliştirilmiş güvenilirlik. Kehribar-yeşil spektrumu için AlInGaP gibi gelişmiş yarı iletken malzemelerin kullanımı, olgun ancak optimize edilmiş bir teknolojiyi temsil eder ve gösterge uygulamaları için performans, maliyet ve güvenilirlik arasında güçlü bir denge sunar. Gelecekteki trendler, paket içinde sürücü elektroniğinin entegrasyonunu veya daha geniş spektrum ayarlanabilirliğini içerebilir.