Dual Color SMD LED LTST-C235TBKFWT Veri Sayfası - Paket Boyutları - Mavi/Turuncu - 3.3V/2.0V - 76mW/75mW - İngilizce Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

LTST-C235TBKFWT, kompakt, güvenilir ve parlak gösterge çözümleri gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış, çift renkli, yüzey montajlı (SMD) bir LED'dir. Tek bir EIA standart kılıf içinde iki farklı yarı iletken çip entegre eder: mavi ışık için bir InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) çipi ve turuncu ışık için bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) çipi. Bu konfigürasyon, tek bir bileşen ayak izi kullanarak çok yönlü sinyalizasyon ve durum göstermeye olanak tanır.

Ürün, yeşil ürün olarak sınıflandırılır ve ROHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) uyumluluk standartlarını karşılar; bu da onu çevre düzenlemelerinin katı olduğu pazarlarda kullanıma uygun hale getirir. Seri elektronik üretiminde yaygın olan yüksek hızlı otomatik seç ve yerleştirme montaj süreçlerini kolaylaştırmak için, 7 inç çapında makaralar üzerinde 8mm şerit içinde paketlenmiştir.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

• Çift Renk Kaynağı: Ayrı çiplerden gelen mavi (InGaN) ve turuncu (AlInGaP) ışık yayılımını birleştirir.
• Yüksek Parlaklık: Güçlü ışık şiddeti için ultra parlak çip teknolojisi kullanır.
• Üretim Uyumluluğu: Otomatik yerleştirme ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleri ile tamamen uyumludur.
• IC Uyumluluğu: Çoğu mantık seviyesi çıkışı tarafından doğrudan sürülebilir.
• Standart Paketleme: EIA standart paketi, endüstriyel tasarımlar ve montaj hatları ile geniş uyumluluğu garanti eder.

Teknik Parametre Analizi

Bu bölüm, LTST-C235TBKFWT LED için belirtilen temel elektriksel ve optik parametrelerin detaylı ve nesnel bir yorumunu sunar. Tüm değerler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasarın meydana gelebileceği sınırları tanımlar. Bu koşullar altında çalışma garantisi verilmez.

• Power Dissipation (Pd): Mavi: 76 mW, Turuncu: 75 mW. Bu, LED'in DC çalışma altında ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_FP): Mavi: 100 mA, Turuncu: 80 mA. Bu, darbe koşulları altında izin verilen maksimum anlık akımdır (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği). Bu değerin aşılması arızaya neden olabilir.
• DC İleri Akım (I_F): Mavi: 20 mA, Turuncu: 30 mA. Bu, güvenilir uzun süreli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Sıcaklık Aralıkları: Çalışma: -20°C ila +80°C; Depolama: -30°C ila +100°C.
• Lehimleme Koşulu: 260°C tepe sıcaklığında 10 saniye boyunca kızılötesi reflow lehimlemeye dayanır.

2.2 Electrical & Optical Characteristics

Bunlar, belirtilen test koşulları altındaki tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V): I = 20 mA'de milikandela (mcd) cinsinden ölçülür._F Mavi: Min. 18.0, Tipik. 45.0, Maks. 280.0. Turuncu: Min. 28.0, Tipik değer belirtilmemiş, Maks. tablodan uygulanabilir değil. Bu, LED'in insan gözüne göre algılanan parlaklığını belirtir.
• Görüş Açısı (2θ_1/2): Genellikle her iki renk için 130 derece. Bu, ışık şiddetinin eksen üzerindeki değerinin yarısına düştüğü tam açıdır ve ışın yayılımını tanımlar.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P): Mavi: 468 nm (Tipik.), Turuncu: 611 nm (Tipik.). Bu, spektral çıkışın en güçlü olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d): Mavi: 470 nm (Tipik.), Turuncu: 605 nm (Tipik.). Bu, LED'in algılanan rengini en iyi temsil eden, CIE kromatiklik diyagramından türetilen tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ): Mavi: 25 nm (Tipik.), Turuncu: 17 nm (Tipik.). Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini ölçer.
• İleri Yönlü Gerilim (V_F): I_F = 20 mA. Mavi: Tipik. 3.30V, Maks. 3.80V. Turuncu: Tipik. 2.00V, Maks. 2.40V. Bu, LED çalışırken üzerindeki voltaj düşüşüdür.
• Ters Akım (I_R): Her ikisi için Maks. 10 μA, V_R = 5V. Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca sızıntı karakterizasyonu içindir.

3. Binning System Explanation

LED'lerin ışık şiddeti parti parti değişiklik gösterebilir. Bir binning sistemi, LED'leri ölçülen performanslarına göre gruplara (bin'lere) ayırmak için kullanılır ve son kullanıcı için tutarlılık sağlar.

3.1 Luminous Intensity Binning

LTST-C235TBKFWT, yoğunluk aralıklarını belirtmek için harf kodları kullanır. Her bir bölmedeki tolerans +/-%15'tir.

Blue Chip Bins:
- M: 18.0 - 28.0 mcd
- N: 28.0 - 45.0 mcd
- P: 45.0 - 71.0 mcd
- Q: 71.0 - 112.0 mcd
- R: 112.0 - 180.0 mcd

Turuncu Chip Bins:
- N: 28.0 - 45.0 mcd
- P: 45.0 - 71.0 mcd
- Q: 71.0 - 112.0 mcd
- R: 112.0 - 180.0 mcd
- S: 180.0 - 280.0 mcd

Bu sistem, tasarımcıların yüksek ortam ışığında görünürlük veya düşük güç göstergesi gibi uygulama gereksinimlerine uygun bir parlaklık derecesi seçmelerine olanak tanır.

4. Performance Curve Analysis

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulsa da (örn. Şekil 1, Şekil 5), bu tür LED'ler için tipik performans eğrileri kritik tasarım bilgileri sağlar.

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

I-V ilişkisi üsseldir. Mavi çip (InGaN, V_F ~3.3V) için eğri, turuncu çip (AlInGaP, V_F ~2.0V) ile karşılaştırıldığında daha dik bir dirsek gösterecektir. Bu, aynı hedef akımı (örn. 20mA) elde etmek için aynı voltaj kaynağından sürüldüğünde farklı akım sınırlayıcı direnç değerleri gerektirir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım Grafiği

Önerilen çalışma aralığında, ışık şiddeti ileri yön akımı ile yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, verimlilik (birim elektriksel girdi başına ışık çıktısı), artan ısı üretimi nedeniyle çok yüksek akımlarda tipik olarak azalır. Önerilen DC ileri yön akımında veya altında çalışmak, optimum verimlilik ve uzun ömür sağlar.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Kavşak sıcaklığı arttıkça:
- Işık şiddeti genellikle azalır.
- Belirli bir akım için ileri voltaj tipik olarak hafifçe düşer.
- Baskın dalga boyu değişebilir (genellikle daha uzun dalga boylarına doğru).
PCB tasarımında uygun termal yönetim, çalışma sıcaklığı aralığı boyunca tutarlı optik performansın korunması için çok önemlidir.

5. Mechanical & Package Information

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz, bir EIA standardı SMD LED ayak izine uygundur. Spesifik boyutlar veri sayfası çizimlerinde sağlanmıştır. Doğru çalışma için pin ataması kritik öneme sahiptir:
- Pin 1 ve 2: İçin Anot ve Katot Mavi InGaN chip.
- Pin 3 ve 4: Anot ve Katot için Turuncu AlInGaP çipi.
PCB düzeni sırasında yanlış bağlantıyı önlemek için her renk için anot/katot polaritesini belirlemek üzere paket çizimine danışmak gereklidir.

5.2 Önerilen Lehim Pedi Tasarımı

Veri sayfası önerilen lehim pedi boyutlarını içerir. Bu önerilere uymak, güvenilir bir lehim bağlantısı sağlar, yeniden akış sırasında uygun hizalamayı garanti eder ve LED paketinden ısı dağılımına yardımcı olur. Bu ped düzenlerinden önemli ölçüde sapmak, mezar taşı etkisine (bileşenin dikilmesi), zayıf lehim filetolarına veya azalmış termal performansa yol açabilir.

6. Soldering & Assembly Guidelines

6.1 Yeniden Akış Lehimleme Profili

Veri sayfası, kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için önerilen bir IR reflow profilini sunar. Temel parametreler şunları içerir:
- Ön Isıtma: 150-200°C aralığında kartı kademeli olarak ısıtmak ve flux'ı aktif hale getirmek.
- Ön Isıtma Süresi: Termal şoku önlemek için maksimum 120 saniye.
- Tepe Sıcaklığı: Maksimum 260°C.
- Sıvı Faz Üzerindeki Süre: 3. sayfadaki profil, kritik reflow bölgesini göstermektedir; komponent, lehim erimesi için yeterli sıcaklıklara (SnAgCu için tipik olarak 217°C+) uygun bir süre boyunca (örneğin, 60-90 saniye) maruz bırakılmalıdır.
- Soğutma Hızı: Lehim bağlantılarındaki stresi en aza indirmek için kontrollü soğutma önerilir.

6.2 El Lehimleme

El lehimleme gerekliyse:
- Maksimum 300°C'ye ayarlanmış sıcaklık kontrollü bir lehimleme havya kullanın.
- Her bağlantı noktası için lehimleme süresini maksimum 3 saniye ile sınırlayın.
- Plastik lens ve yarı iletken çipe termal hasarı önlemek için ısıyı LED gövdesine değil, PCB pedine uygulayın.

6.3 Temizleme

Eğer lehim sonrası temizlik gerekiyorsa:
- Sadece belirtilen temizlik maddelerini kullanın. Belirtilmemiş kimyasallar, LED'in epoksi lensine zarar vererek bulanıklaşmaya veya çatlamaya neden olabilir.
- Önerilen çözücüler, normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkoldür.
- Çözücü sızmasını önlemek için daldırma süresi bir dakikadan az olmalıdır.

6.4 Depolama ve Taşıma

• ESD Önlemleri: LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Taşıma sırasında bilek kayışı, antistatik paspas ve uygun şekilde topraklanmış ekipman kullanın.
• Nem Hassasiyeti: Yüzeye montaj plastik paket olarak nem duyarlıdır. Orijinal sızdırmaz nem bariyeri torbası açılırsa, bileşenler bir hafta içinde kullanılmalı veya lehimleme sırasında emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" hasarını önlemek için yeniden akış öncesinde tavlanmalıdır (örneğin, 60°C'de 20 saat).
• Uzun Süreli Depolama: Açılmış paketler için, ≤30°C ve ≤%60 bağıl nemde depolayın. Uzatılmış depolama için, kurutuculu sızdırmaz bir kap kullanın.

7. Paketleme ve Sipariş

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapındaki makaralarda 8mm kabartmalı taşıyıcı şerittir.
- Makara Başına Miktar: 3000 adet.
- Minimum Sipariş Miktarı (MOQ): Kalan miktarlar için 500 adet.
- Kapak Bandı: Boş cepler üst kapak bandı ile kapatılmıştır.
- Eksik Bileşenler: Paketleme standardına (ANSI/EIA 481-1-A-1994) göre, art arda en fazla iki LED eksik olabilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri: Çift renk özelliği, birden fazla durumu göstermeye olanak tanır (örneğin, mavi \"açık/beklemede\", turuncu \"arıza/şarj\", her ikisi birlikte üçüncü bir durum için).
• Tüketici Elektroniği: Dizüstü bilgisayarlarda, yönlendiricilerde ve çevre birimlerinde güç düğmeleri, bağlantı durumu (Wi-Fi/Bluetooth), pil seviyesi göstergeleri.
• Endüstriyel Kontrol Panelleri: Makine durumu, operasyonel mod göstergesi.
• Otomotiv İç Aydınlatma: Düşük güçlü vurgu veya gösterge aydınlatması, ancak spesifik otomotiv sınıfı kalifikasyonu gerekli olacaktır.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sınırlama: Her LED çipinin ileri akımını ayarlamak için daima bir seri direnç kullanın. Direnç değerini R = (V_kaynağı - V_F) / I_F. Tasarımda muhafazakâr bir yaklaşım için ve bileşen değişimlerinde dahi I_F değerinin aşılmamasını sağlamak amacıyla veri sayfasındaki maksimum V_F değeri kullanılır.
• Sürücü Devresi: LED'ler mikrodenetleyici GPIO pinleri ile uyumludur. GPIO'nun gerekli akımı (20-30mA) çekebildiğinden/verebildiğinden emin olun. Daha yüksek akımlar veya çok sayıda LED'in çoklanması için transistör sürücüleri veya özel LED sürücü IC'leri kullanın.
• Termal Yönetim: Güç dağılımı düşük olsa da, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akımda çalışırken, PCB düzeninin lehim pedlerinin etrafında ısı emici görevi görmesi için yeterli bakır alan sağladığından emin olun.
• Optik Tasarım: 130 derecelik görüş açısı, doğrudan görüntülemeye uygun geniş, dağınık bir ışık deseni sağlar. Işık kılavuzlama uygulamalarında, geniş açı ışığın kılavuza etkili bir şekilde bağlanmasına yardımcı olur.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

LTST-C235TBKFWT, kendi sınıfında belirli avantajlar sunar:

• Çift Çip vs. Tek Çip: İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, bu cihaz PCB alanından tasarruf sağlar, bileşen sayısını azaltır ve montajı basitleştirir.
• Chip Technology: Mavi için InGaN ve turuncu için AlInGaP kullanımı, ilgili renkler için olgun, yüksek verimli yarı iletken teknolojilerini temsil eder ve iyi parlaklık ve güvenilirlik sunar.
• Package Standardization: EIA standart paketi, çok sayıda mevcut PCB ayak izi ve tasarım kütüphanesi ile doğrudan uyumluluğu garanti ederek tasarım riskini azaltır.
• Süreç Uyumluluğu: IR reflow ve otomatik yerleştirme ile tam uyumluluk, onu yüksek hacimli, maliyet duyarlı üretim için ideal kılar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Mavi ve turuncu LED'leri aynı anda maksimum DC akımlarında sürebilir miyim?
C1: Evet, ancak toplam güç dağılımını göz önünde bulundurmalısınız. 20mA (Mavi) ve 30mA (Turuncu) ile eşzamanlı çalışma, yaklaşık (3.3V*0.02A) + (2.0V*0.03A) = 0.126W'lık bir güç dağılımına yol açar. Bu, her bir LED'in maksimum değerlerinin altındadır, ancak birleşik termal yükün, spesifik düzeninizde paketin ısıyı dağıtma kapasitesini aşmadığından emin olunmalıdır.

Q2: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
A2: Tepe dalga boyu (λ_P), emisyon spektrumundaki en yüksek yoğunluk noktasının fiziksel dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), gördüğümüz "rengi" tanımlayan, insan renk algısına (CIE çizelgesi) dayalı hesaplanmış bir değerdir. Tek renkli LED'ler için genellikle birbirine yakındır. Daha geniş spektrumlu LED'ler için farklı olabilirler.

Q3: Sipariş verirken bin kodunu nasıl yorumlamalıyım?
A3: Bin kodu (örneğin, mavi için "P", turuncu için "Q"), o parti için garanti edilen minimum ve maksimum ışık şiddeti aralığını belirtir. Üretim serinizde parlaklık tutarlılığını sağlamak için sipariş verirken istediğiniz bin(ler)i belirtmelisiniz. Belirtilmezse, ürünün genel aralığı içindeki mevcut herhangi bir binden bileşenler alabilirsiniz.

Q4: Bu LED dış mekan kullanımına uygun mudur?
A4: Çalışma sıcaklığı aralığı (-20°C ila +80°C) birçok açık hava koşulunu kapsar. Ancak, uzun süreli açık hava maruziyeti, bu veri sayfasında yer almayan ek faktörlerin dikkate alınmasını gerektirir: lensin UV direnci (sararmayı önlemek için), termal döngü direnci ve nem girişine karşı koruma. Kritik açık hava uygulamaları için, genişletilmiş güvenilirlik verileri için üreticiye danışın veya özellikle açık hava kullanımı için nitelendirilmiş ürünleri göz önünde bulundurun.

11. Tasarım ve Kullanım Vaka Çalışması

Senaryo: Bir Ağ Anahtarı için Çift Durumlu Güç Düğmesi Tasarlama
Bir tasarımcının, tek bir düğmede hem güç durumunu (Açık/Kapalı) hem de ağ etkinliğini (Aktif/Beklemede) göstermek için bir LED'e ihtiyacı vardır.

Uygulama:
1. LTST-C235TBKFWT, yarı saydam bir düğme kapağının arkasına yerleştirilir.
2. Mikrodenetleyici LED'leri sürer:
- Düz Turuncu: Güç AÇIK, cihaz açılıyor/beklemede.
- Düz Mavi: Güç AÇIK, cihaz tamamen çalışır durumda ve boşta.
- Yanıp Sönen Mavi: Güç AÇIK, ağ etkinliği tespit edildi.
- Kapalı: Güç KAPALI.
3. Her renk için akım sınırlama dirençleri ayrı ayrı hesaplanır. 3.3V MCU beslemesi için: R_Mavi = (3.3V - 3.3V) / 0.02A = 0Ω (teorik). Pratikte, ani akımı sınırlamak ve MCU pin voltaj düşüşünü hesaba katmak için küçük bir direnç (örn., 10Ω) kullanılır. R_Turuncu = (3.3V - 2.0V) / 0.02A = 65Ω (68Ω standart değer kullanılmıştır).
Geniş 130 derecelik görüş açısı, düğmenin çeşitli bakış açılarından eşit şekilde aydınlatılmasını sağlar.

Sonuç: Yalnızca bir bileşen ayak izi kullanarak, net ve çok durumlu geri bildirim sağlayan temiz, kompakt bir kullanıcı arayüzü, PCB düzenini ve montajını basitleştirir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Işık Yayma Prensibi: LED'ler yarı iletken diyotlardır. İleri yönde bir voltaj uygulandığında, elektronlar p-n eklemini geçer ve aktif bölgedeki boşluklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, enerjiyi fotonlar (ışık) şeklinde salar. Işığın belirli dalga boyu (rengi), kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir.

Malzeme Bilimi:
- InGaN (Indium Gallium Nitride): Bu malzeme sistemi, bant aralığının ayarlanarak ultraviyoledan yeşil ve maviye kadar ışık üretilmesine olanak tanır. Bu LED'deki mavi çip bu teknolojiyi kullanır.
- AlInGaP (Aluminum Indium Gallium Phosphide): Bu malzeme sistemi, sarı, turuncu ve kırmızı spektrumda yüksek parlaklıklı LED'ler için kullanılır. Bu LED'deki turuncu çip bu teknolojiyi kullanır.

Bu iki olgun malzeme teknolojisinin tek bir pakette birleştirilmesi, çift renkli uygulamalar için güvenilir bir çözüm sunar.

13. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

SMD LED'ler alanı gelişmeye devam etmektedir. LTST-C235TBKFWT gibi bileşenlerle ilgili genel eğilimler şunları içerir:

• Artan Verimlilik (lm/W): Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki süregelen iyileştirmeler, daha yüksek ışık etkinliğine yol açarak aynı elektrik giriş gücü için daha fazla ışık çıktısı anlamına gelir.
• Küçültme: Bu ürün standart bir paket kullanırken, sektör mobil cihazlar gibi alan kısıtlı uygulamalar için daha küçük ayak izlerine (örneğin, 0402, 0201) doğru ilerlemektedir.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı: Daha sıkı sınıflandırma toleransları ve üretim kontrolündeki ilerlemeler, parti parti daha tutarlı kromatik ve parlaklık değerlerine sahip LED'ler sağlamaktadır.
• Daha Yüksek Güvenilirlik ve Ömür: Paketleme malzemelerindeki (epoksi, kurşun çerçeveler) ve çip yapılarındaki iyileştirmeler, yüksek sıcaklık ve yüksek nem koşullarında çalışma ömrünü uzatmayı ve performansı artırmayı amaçlamaktadır.
• Entegrasyon: Çift renkli LED'lerin ötesinde, tek bir pakette RGB (Kırmızı, Yeşil, Mavi) LED'ler gibi daha fazla işlevin entegre edilmesi veya hatta LED'lerin kontrol IC'leri (sürücü veya sıralayıcı çipler gibi) ile birleştirilerek daha karmaşık modüllere dönüştürülmesi yönünde bir eğilim bulunmaktadır.

LTST-C235TBKFWT, bu gelişen ortamda köklü ve güvenilir bir çözümü temsil ederek, ana akım çift renkli gösterge uygulamaları için performans, maliyet ve üretilebilirlik dengesi sunar.