LTST-S326KGKFKT Çift Renkli SMD LED Veri Sayfası - Yandan Işık Yayan - Yeşil/Turuncu - 20mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-S326KGKFKT, çift renkli, yandan ışık yayan bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'dir. Tek bir paket içinde iki farklı AlInGaP yarı iletken çip entegre eder: biri yeşil, diğeri turuncu ışık yayar. Bu yapılandırma, tek bir kompakt bileşenden çift renkli gösterge veya sinyalizasyon sağlar. Cihaz, otomatik montaj süreçleri ve modern kurşunsuz (Pb-free) lehimleme teknikleriyle uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır.

1.1 Temel Özellikler ve Avantajlar

Bu LED'in temel avantajları, malzeme teknolojisi ve paket tasarımından kaynaklanır. AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) çiplerinin kullanımı, yüksek ışık verimliliği ve parlak çıktı sağlar. Yandan ışık yayan lens tasarımı, ışığı yanal yönde yönlendirir; bu da LED'in görüntüleme yüzeyine dik olarak monte edildiği, kenardan aydınlatmalı paneller veya cihazın yan tarafındaki durum göstergeleri gibi uygulamalar için idealdir. Temel özellikler arasında RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uygunluk, geliştirilmiş lehimlenebilirlik için kalay kaplı uçlar ve verimli otomatik pick-and-place montajı için 8mm şerit makaralarda paketleme bulunur.

1.2 Hedef Uygulamalar ve Pazar

Bu bileşen, genel elektronik pazarını hedeflemektedir. Tipik uygulamaları arasında tüketici elektroniği, ofis ekipmanları, iletişim cihazları ve ev aletlerinde durum göstergeleri, düğme veya semboller için arka aydınlatma ve çift renkli sinyal lambaları yer alır. Yandan ışık yayan özellik, ön yüze bakan LED'lerin uygulanamadığı alan kısıtlı tasarımlarda özellikle değerlidir.

2. Teknik Özellikler ve Nesnel Yorumlama

Bu bölüm, cihazın standart koşullar altındaki (Ta=25°C) çalışma limitlerinin ve performans özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Bu derecelendirmeler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Normal çalışma için tasarlanmamıştır.

• Güç Dağılımı (Pd):Çip başına 72 mW. Bu, sürekli olarak ısı olarak dağıtılabilecek maksimum güç miktarıdır. Bu limitin aşılması, aşırı ısınma ve hızlanmış bozulma riski taşır.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):80 mA, yalnızca palslı koşullar altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms pals genişliği) izin verilir. Bu, kısa süreli yüksek yoğunluklu flaşlar için olanak tanır.
• Sürekli İleri Akım (I_F):30 mA DC. Uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için sürekli çalışmada önerilen maksimum akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Bundan daha yüksek bir ters gerilim uygulamak, jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı:Sırasıyla -30°C ila +85°C ve -40°C ila +85°C. Cihaz, çalışmama durumunda biraz daha düşük sıcaklıklarda depolamaya dayanabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı:260°C tepe sıcaklığında, 10 saniyeye kadar kızılötesi reflow lehimlemeye dayanır; bu, yaygın kurşunsuz montaj profilleriyle uyumludur.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, cihazın 20 mA ileri akım tipik çalışma noktasındaki performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Yeşil çip tipik olarak 35.0 mcd (millikandela) şiddete sahiptir, minimum 18.0 mcd'dir. Turuncu çip daha parlaktır, tipik şiddeti 90.0 mcd ve minimumu 28.0 mcd'dir. Şiddet, insan gözünün fotopik tepkisini (CIE eğrisi) taklit eden bir filtre kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece (tipik). Bu geniş açı, yandan aydınlatma için uygun geniş, dağınık bir yayılım modelini gösterir.
• Dalga Boyu:
  • Tepe Dalga Boyu (λ_P):574 nm (yeşil, tipik) ve 611 nm (turuncu, tipik). Bu, spektral çıktının en güçlü olduğu dalga boyudur.
  • Baskın Dalga Boyu (λ_d):571 nm (yeşil, tipik) ve 605 nm (turuncu, tipik). Bu, insan gözü tarafından algılanan, CIE renklilik diyagramından türetilen tek dalga boyudur ve rengi en iyi şekilde tanımlar.
  • Spektral Bant Genişliği (Δλ):15 nm (yeşil) ve 17 nm (turuncu, tipik). Bu, spektral saflığı gösterir; daha dar bant genişlikleri daha doygun renklerle sonuçlanır.
• İleri Gerilim (V_F):20 mA'de tipik 2.0 V, maksimum 2.4 V. Bu düşük gerilim, onu yaygın 3.3V ve 5V mantık devreleriyle uyumlu hale getirir; genellikle düşük akımlı gösterim için akım sınırlayıcı direnç gerektirmez.
• Ters Akım (I_R):5 V ters öngerilimde maksimum 10 μA. Düşük bir ters akım tercih edilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde tutarlı renk ve parlaklık sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTST-S326KGKFKT, bir ışık şiddeti sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

20 mA'deki ışık çıktısı, bir harf koduyla tanımlanan sınıflara kategorize edilir. Her sınıfın minimum ve maksimum şiddet değeri vardır ve her sınıf içinde +/-%15 toleransa izin verilir.

• Yeşil Çip Sınıfları:M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd).
• Turuncu Çip Sınıfları:N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd).

Bu sistem, tasarımcıların belirli parlaklık gereksinimlerini karşılayan bir sınıf seçmelerine olanak tanır. Örneğin, düzgün panel parlaklığı gerektiren bir uygulama, birimler arasındaki varyasyonu en aza indirmek için P veya Q gibi sıkı bir sınıf belirleyecektir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında (sayfa 6-7) belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, bunların etkileri LED teknolojisi için standarttır.

4.1 Akım - Işık Şiddeti (I_VEğrisi)

Bir LED'in ışık çıktısı, bir aralıkta ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Önerilen 20 mA'nin üzerinde çalıştırmak parlaklığı artıracak, ancak aynı zamanda güç dağılımını (ısı) artıracak ve potansiyel olarak çalışma ömrünü azaltacaktır. Palslı tepe akım derecesi (80mA), termal birikim olmadan kısa, parlak flaşlar için izin verir.

4.2 Sıcaklık Bağımlılığı

LED performansı sıcaklığa duyarlıdır. Tipik olarak, ileri gerilim (V_F) sıcaklık arttıkça hafifçe azalır. Daha önemlisi, jonksiyon sıcaklığı yükseldikçe ışık şiddeti genellikle azalır. PCB tasarımında uygun termal yönetim (örn., ısı emici için yeterli bakır alan), özellikle yüksek ortam sıcaklığı ortamlarında veya daha yüksek sürücü akımlarında tutarlı parlaklığı korumak için çok önemlidir.

4.3 Spektral Dağılım

Atıfta bulunulan spektral eğriler, her çipin emisyon profilini gösterecektir. Tepe ve baskın dalga boyları belirtilmiştir ve eğriler spektral bant genişliğini (Δλ) gösterecektir. Turuncu AlInGaP çipi tipik olarak yeşilden daha geniş bir spektral genişliğe sahiptir; bu, 17 nm'ye karşı 15 nm özelliğinde yansıtılır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Fiziksel Boyutlar ve Polarite

Cihaz, bir EIA standardı SMD paket şekline uyar. Pin ataması açıkça tanımlanmıştır: Katot 1 (C1) turuncu çip içindir ve Katot 2 (C2) yeşil çip içindir. Ortak anot parçada açıkça etiketlenmemiştir ancak bu tür çift renkli, ortak anotlu LED'ler için standarttır. Yandan ışık yayan lens temel bir mekanik özelliktir.

5.2 Önerilen PCB Lehim Pedi Deseni

Veri sayfası, önerilen lehim pedi boyutlarını ve yönlendirmesini sağlar. Bu önerilere uymak, güvenilir lehim bağlantıları elde etmek, tombstoning'i (bir ucun kalkması) önlemek ve yandan ışık yayılımı için uygun hizalamayı sağlamak için kritik öneme sahiptir. Reflow sürecini optimize etmek için önerilen lehim yönü sağlanır.

6. Montaj, Lehimleme ve Kullanım Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için detaylı bir önerilen kızılötesi reflow profili sağlanmıştır. Ana parametreler arasında ön ısıtma bölgesi (150-200°C), maksimum 260°C tepe sıcaklığına kontrollü bir rampa ve LED paketine termal hasar vermeden uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlayan bir likidüs üstü süresi (TAL) bulunur. Profil, güvenilirliği sağlamak için JEDEC standartlarına dayanır.

6.2 Manuel Lehimleme

Bir havya ile manuel lehimleme gerekliyse, sıcaklık 300°C'yi geçmemeli ve tek bir lehimleme işlemi için temas süresi maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Aşırı ısı veya süre, iç tel bağlantılarına veya epoksi lense zarar verebilir.

6.3 Temizleme

Yalnızca belirtilen temizleme ajanları kullanılmalıdır. Önerilen çözücüler, oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkoldür ve daldırma süresi bir dakikadan az olmalıdır. Sert veya belirtilmemiş kimyasallar, LED lensini çatlatabilir, bulandırabilir veya hasar verebilir.

6.4 Depolama ve Nem Hassasiyeti

LED'ler neme duyarlıdır. Açılmamış, fabrika kapalı, nem alıcılı makaraların raf ömrü, ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolandığında bir yıldır. Nem geçirmez torba açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de depolanmalı ve ideal olarak bir hafta içinde kullanılmalıdır. Orijinal ambalaj dışında daha uzun süreli depolama için, kuru, kapalı bir ortamda (örn., nem alıcılı veya azot içinde) tutulmalı ve reflow sırasında "popcorning" hasarını önlemek için lehimlemeden önce bir pişirme döngüsü (örn., 60°C'de 20 saat) gerekebilir.

6.5 ESD (Elektrostatik Deşarj) Önlemleri

LED'ler elektrostatik deşarjdan kaynaklanan hasara karşı hassastır. Kullanım sırasında uygun ESD kontrolleri yerinde olmalıdır: topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar kullanın ve tüm ekipmanın uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.

7. Paketleme ve Sipariş

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Ürün standart olarak, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış 8mm genişliğinde kabartmalı taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir. Her tam makara 3000 adet içerir. Şerit ve makara özellikleri, otomatik ekipmanlarla uyumluluğu sağlamak için ANSI/EIA-481 standartlarına uyar. Kısmi makaralar (kalanlar) için minimum sipariş miktarı 500 adettir. Paketleme, bileşen yönlendirmesini sağlar ve nakliye ve kullanım sırasında cihazları korur.

8. Uygulama Tasarım Hususları

8.1 Devre Tasarımı

İleri akımı ayarlamak için neredeyse her zaman her LED çipi ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç gereklidir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanabilir: R = (V_besleme- V_F) / I_F. Tipik V_Fdeğeri 2.0V ve istenen I_Fdeğeri 20mA, 5V besleme için: R = (5V - 2.0V) / 0.020A = 150 Ω. Marjı artırmak ve akımı/gücü hafifçe azaltmak için biraz daha yüksek bir değer (örn., 180 Ω) kullanılabilir. Çoklama veya bir mikrodenetleyici GPIO pini ile sürme için, pinin akım kaynak/sink kapasitesinin aşılmadığından emin olun.

8.2 Termal Yönetim

Güç dağılımı düşük olsa da (çip başına maks. 72mW), yüksek ortam sıcaklığında maksimum derecelendirmelerde sürekli çalışma, jonksiyon sıcaklıklarının spesifikasyonları aşmasına yol açabilir. PCB'de LED pedlerinin etrafında yeterli bakır alan sağlamak, ısının dağılmasına yardımcı olur. LED'i diğer önemli ısı kaynaklarının yakınına yerleştirmekten kaçının.

8.3 Optik Entegrasyon

130 derecelik yandan yayılım, mekanik tasarımda dikkate alınmalıdır. Amaçlanan görsel etki için ışık çıktısını yönlendirmek veya şekillendirmek için ışık kılavuzları, difüzörler veya yansıtıcı boşluklar gerekebilir. Seçilen şiddet sınıfı, nihai parlaklığı doğrudan etkileyecektir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaştırıcıları,yandan ışık yayan bir pakette çift renkli yeteneğidir. Tek renkli LED'lerle karşılaştırıldığında, kart alanından tasarruf eder ve çift renkli gösterim için montajı basitleştirir. Üstten ışık yayan LED'lerle karşılaştırıldığında, belirli bir mekanik yerleşim zorluğunu çözer. AlInGaP teknolojisinin kullanımı, bu renkler için GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunarak daha parlak ve tutarlı çıktı sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

10.1 Her iki rengi aynı anda sürebilir miyim?

Evet, ancak toplam güç dağılımını dikkate almalısınız. Her iki çipin maksimum sürekli akımlarındaki (~2.0V'de her biri 30mA) birleşik gücü yaklaşık 120mW olacaktır; bu, bireysel çip derecesi olan 72mW'yi aşar. Paylaşılan paketteki birleşik ısı yönetilmelidir. Uzun vadeli güvenilir çalışma için, her iki çipin uzun süreler boyunca aynı anda açık kalması gerekiyorsa, daha düşük bir akımda (örn., her biri 15-20mA) sürülmesi tavsiye edilir.

10.2 Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?

Tepe dalga boyu (λ_P), spektral çıktı eğrisindeki en yüksek noktanın fiziksel ölçümüdür. Baskın dalga boyu (λ_d), insan gözünün LED'den gelen renk karışımını nasıl algıladığına dayalı hesaplanan bir değerdir; algılanan tonla en iyi eşleşen tek dalga boyudur. Nispeten dar spektruma sahip LED'ler için genellikle birbirine yakındırlar, ancak λ_drenk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

10.3 Lehimlemeden önce neden bir pişirme işlemi gereklidir?

SMD bileşenleri havadan nem emer. Reflow lehimlemenin hızlı ısınması sırasında, hapsolmuş bu nem patlayıcı bir şekilde buharlaşabilir; bu da iç katman ayrılmasına, çatlaklara veya "popcorning"e neden olabilir. Pişirme, bu emilmiş nemi uzaklaştırarak bileşenleri yüksek sıcaklıklı reflow süreci için güvenli hale getirir.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir Ağ Yönlendiricide Çift Durum Göstergesi.Bir yönlendirici, durum göstergesi için yan panelinde tek bir kesim kullanır. LTST-S326KGKFKT, bu kesimin hemen arkasındaki PCB'ye monte edilir. Mikrodenetleyici LED'leri sürer: Sabit yeşil, normal çalışma ve ağ bağlantısını gösterir. Yanıp sönen turuncu, veri aktivitesini gösterir. Sabit turuncu, bir sistem hatasını veya önyükleme sırasını gösterir. Bu tasarım, üç net görsel durum sağlamak için bir bileşen ayak izi kullanır; yandan yayılımı, cihazın önünden görünür kılarak, iki ayrı üstten ışık yayan LED kullanmaya kıyasla alandan tasarruf eder ve ön panel tasarımını basitleştirir.

12. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

Bir LED, bir yarı iletken diyottur. P-n jonksiyonu üzerine ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) formunda serbest bırakır. Işığın belirli rengi, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür), bileşenlerinin oranları değiştirilerek bant aralığı ayarlanabilen bir bileşik yarı iletkendir. LTST-S326KGKFKT için, bir çip yeşil ışığa (~571 nm) karşılık gelen bir bant aralığıyla, diğeri ise turuncu ışığa (~605 nm) karşılık gelen bir bant aralığıyla tasarlanmıştır. Yandan ışık yayan paket, yayılan ışığı geniş, yanal bir modele şekillendiren kalıplanmış bir epoksi lens içerir.

13. Teknoloji Trendleri

Gösterge uygulamaları için LED teknolojisindeki genel eğilim, daha yüksek verimliliğe (birim elektrik gücü başına daha fazla ışık çıktısı) doğru devam etmektedir; bu, daha düşük çalışma akımlarına ve azaltılmış sistem güç tüketimine olanak tanır. Ayrıca, optik performansı korurken veya iyileştirirken küçültme yönünde bir itici güç vardır. Dahası, devre tasarımını basitleştirmek için akım sınırlayıcı dirençler veya sürücü IC'ler gibi bileşenleri LED paketinin içine dahil etmek gibi entegrasyon önemli bir trenddir. Bu özel veri sayfası olgun bir ürünü temsil etse de, piyasadaki yeni teklifler bu gelişmeleri içerebilir ve tasarımcılara durum göstergesi ve panel aydınlatması için daha küçük, daha verimli ve kullanımı daha kolay çözümler sunabilir.