Çift Renkli SMD LED LTST-C395KGKSKT Veri Sayfası - 3.2x2.8x1.9mm Paket - 1.8-2.4V Gerilim - 75mW Güç - Yeşil/Sarı - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürüne Genel Bakış

Bu belge, çift renkli bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'in tam teknik özelliklerini sağlar. Bileşen, tek bir kompakt paket içinde iki bağımsız ışık yayan çip entegre ederek, tek bir ayak izinden hem yeşil hem de sarı aydınlatma sunar. Otomatik baskılı devre kartı (PCB) montaj süreçleri için tasarlanmış olup, tüketici elektroniği, telekomünikasyon ve endüstriyel ekipmanlardaki alan kısıtlı uygulamalar için idealdir.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil avantajları, küresel pazarlarda uygun olmasını sağlayan RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyumluluğunu içerir. Her iki renk için de genellikle eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi performans stabilitesi sunan Ultra Parlak AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) yarı iletken teknolojisini kullanır. Cihaz, yüksek hızlı pick-and-place otomasyonunu kolaylaştıran, EIA standartlarına uygun, 7 inç çapında makaralara sarılı endüstri standardı 8mm bant üzerinde tedarik edilir. Modern yüzey montaj teknolojisi (SMT) montaj hatları için standart olan kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle tam uyumludur.

Hedef uygulamalar çeşitlidir ve kompakt, güvenilir göstergeler ve arka aydınlatma gerektiren alanlara odaklanır. Ana pazarlar arasında telekomünikasyon cihazları (örn. cep telefonları, ağ ekipmanları), ofis otomasyon ürünleri (örn. dizüstü bilgisayarlar, çevre birimleri), ev aletleri ve çeşitli endüstriyel kontrol sistemleri bulunur. Belirli kullanımlar, klavye/tuş takımı arka aydınlatması, durum ve güç göstergeleri, mikro ekranlar ve kontrol panellerindeki sembolik aydınlatmayı kapsar.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

LED'in performansı, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu bir dizi mutlak maksimum değer ve standart çalışma karakteristiği ile tanımlanır. Mutlak maksimum değerlerin aşılması kalıcı hasara neden olabilir.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler ve Termal Karakteristikler

Cihazın her renk kanalı için maksimum güç dağılımı 75 miliwatt'tır (mW). Sürekli DC ileri akım, çip başına 30 mA'yı aşmamalıdır. Darbe çalışması için, belirli koşullar altında (1/10 görev döngüsü ve 0.1 milisaniye darbe genişliği) 80 mA'lık bir tepe ileri akımına izin verilir. Uygulanabilecek maksimum ters gerilim 5 Volttur. Çalışma ortamı -30°C ile +85°C arasında belirtilirken, depolama sıcaklık aralığı -40°C ile +85°C arasında biraz daha geniştir. Montaj için kritik bir parametre, kurşunsuz (Pb-free) lehim işlemleri için tipik olan, 10 saniye süreyle 260°C tepe sıcaklığına sahip kızılötesi lehimleme koşuludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Karakteristikler

20mA ileri akım (IF=20mA) standart test koşulu altında, yeşil çip için ışık şiddeti (Iv) minimum 28.0 milikandela (mcd) ile maksimum 112.0 mcd arasında değişir. Sarı çip, 45.0 mcd ile 180.0 mcd arasında değişen daha yüksek bir çıkış sergiler. Eksenel değerin yarısına düştüğü tam açı olarak tanımlanan tipik görüş açısı (2θ1/2) 130 derecedir, bu da geniş bir görüş desenini gösterir.

Tepe emisyon dalga boyu (λP) tipik olarak yeşil için 574.0 nm ve sarı için 591.0 nm'dir. Renk spesifikasyonu için kilit bir parametre olan baskın dalga boyu (λd), sınıflar içinde tanımlanır. Yeşil için 567.5 nm ile 576.5 nm arasında, sarı için ise 587.0 nm ile 594.5 nm arasında değişir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) her iki renk için de tipik olarak 15 nm'dir ve spektral saflığı tanımlar.

20mA'de ileri gerilim (VF) her iki çip için de 1.8V (min) ile 2.4V (max) arasında değişir. 5V ters öngerilim uygulandığında, ters akımın (IR) 10 mikroamperden (μA) küçük veya eşit olduğu garanti edilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ışık şiddeti ve baskın dalga boyuna göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti (Iv) Sınıflandırması

Yeşil LED için, yoğunluk sınıfları sırasıyla 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd ve 71.0-112.0 mcd aralıklarına sahip N, P ve Q olarak etiketlenir. Sarı LED için, sınıflar sırasıyla 45.0-71.0 mcd, 71.0-112.0 mcd ve 112.0-180.0 mcd aralıklarına sahip P, Q ve R'dir. Her sınıfa +/-%15 tolerans uygulanır.

3.2 Renk Tonu (Baskın Dalga Boyu) Sınıflandırması

Yeşil LED'ler, baskın dalga boyu için C (567.5-570.5 nm), D (570.5-573.5 nm) ve E (573.5-576.5 nm) kodlarına ayrılır. Sarı LED'ler, J (587.0-589.5 nm), K (589.5-592.0 nm) ve L (592.0-594.5 nm) kodlarına ayrılır. Her dalga boyu sınıfı için tolerans +/- 1 nm'dir. Bu hassas sınıflandırma, tasarımcıların uygulamaları için belirli renk koordinat gereksinimlerini karşılayan LED'leri seçmelerine olanak tanır.

4. Mekanik ve Paket Bilgisi

4.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

LED, su berraklığında bir lense sahiptir. Paket boyutları detaylı bir çizimde sağlanmıştır. Tüm kritik boyutlar, aksi belirtilmedikçe ±0.1 mm standart toleransı ile milimetre cinsinden belirtilmiştir. Pin ataması doğru devre tasarımı için çok önemlidir: Pin 1 ve 3 yeşil AlInGaP çipine, Pin 2 ve 4 ise sarı AlInGaP çipine atanmıştır. Bu konfigürasyon, iki rengin bağımsız kontrolüne olanak tanır.

4.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi Düzeni

Doğru lehimleme, mekanik stabilite ve termal performans için baskılı devre kartı için önerilen bir land pattern (ayak izi) sağlanmıştır. Bu tasarıma uymak, reflow sürecinde güvenilir lehim bağlantıları elde etmek ve montajın uzun vadeli güvenilirliği için çok önemlidir.

5. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

5.1 Reflow Lehimleme Parametreleri

Bileşen, kurşunsuz (Pb-free) kızılötesi reflow lehimleme süreçleri için niteliklidir. Tipik olarak bir ön ısıtma aşaması, sıcaklık rampası, bir tepe sıcaklık bölgesi ve bir soğutma fazını içeren önerilen bir reflow profili sağlanmıştır. Kritik parametre, 10 saniyeden fazla aşılmaması gereken 260°C maksimum tepe gövde sıcaklığıdır. Optimal profilin belirli PCB tasarımına, lehim pastasına ve fırın karakteristiklerine bağlı olduğu ve kart seviyesinde karakterizasyon önerildiği vurgulanmaktadır.

5.2 Manuel Lehimleme ve Rework

Bir havya ile manuel lehimleme gerekliyse, önerilen maksimum uç sıcaklığı 300°C'dir ve her bacak için lehimleme süresi 3 saniyeyi aşmamalıdır. Bu, plastik paket ve yarı iletken die'ye termal hasarı önlemek için yalnızca bir kez yapılmalıdır.

5.3 Depolama ve Taşıma Önlemleri

LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Topraklanmış bir bileklik veya antistatik eldivenlerle taşınması önerilir ve tüm ekipmanlar uygun şekilde topraklanmalıdır. Depolama için, açılmamış nem geçirmez torbalar (nem alıcı ile) 30°C veya daha düşük ve %90 bağıl nem (RH) veya daha düşük sıcaklıkta, bir yıl raf ömrü ile saklanmalıdır. Orijinal ambalaj açıldıktan sonra, bileşenler 30°C ve %60 RH'yi aşmayan bir ortamda saklanmalıdır. IR reflow işleminin açıldıktan sonraki bir hafta içinde tamamlanması tavsiye edilir (Nem Hassasiyet Seviyesi 3, MSL 3). Orijinal torbanın dışında daha uzun süreli depolama için, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirme gereklidir.

5.4 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkole bir dakikadan az süreyle daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş veya agresif kimyasalların kullanımı epoksi lensi ve paketi hasara uğratabilir.

6. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

6.1 Bant ve Makara Özellikleri

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapında makaralara sarılmış 8mm taşıyıcı banttır. Her makara 4000 adet içerir. Bant cepleri bir üst kapak bandı ile kapatılmıştır. Paketleme için endüstri standartları (ANSI/EIA 481) takip edilir. Tam bir makaradan daha az miktarlar için, kalanlar için minimum paketleme miktarı 500 adet olarak belirlenmiştir. Paketleme spesifikasyonu ayrıca, ardışık en fazla iki bileşen cebinin boş olabileceğini belirtir.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu çift renkli LED, tek bir noktadan çoklu durum göstergesi gerektiren cihazlarda optimal şekilde kullanılır. Örnekler şunları içerir: "açık/aktif" için yeşil ve "bekleme/şarj" için sarı yanan tek bir düğme; normal çalışma için yeşil ve bir uyarı durumu için sarı gösteren bir panel göstergesi; veya tüketici elektroniğinde farklı modlar için iki renk arasında geçiş yapabilen arka aydınlatma. Küçük boyutu, modern, minyatürleştirilmiş taşınabilir cihazlar için mükemmeldir.

7.2 Tasarım ve Devre Hususları

Tasarımcılar, ileri akımın maksimum DC değeri olan 30mA'yı aşmamasını sağlamak için her LED çipi (Yeşil: Pin 1/3, Sarı: Pin 2/4) ile seri olarak uygun akım sınırlayıcı dirençler eklemelidir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vbesleme - Vf_LED) / If, burada Vf_LED LED'in ileri gerilimidir (muhafazakar bir tasarım için maksimum değer kullanın). Karartma için çoklama veya PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) içeren uygulamalar için, "açık" darbesi sırasındaki anlık akımın tepe ileri akım değerini aşmadığından emin olun. Belirli bir ışın deseni gerekiyorsa, 130°'lik geniş görüş açısı, ışık kılavuzları veya difüzörlerin mekanik tasarımı için dikkate alınmalıdır.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu bileşenin temel farklılaştırıcısı, tek bir pakette iki yüksek performanslı AlInGaP çipinin entegrasyonudur. İki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, bu önemli PCB alanı tasarrufu sağlar, bileşen sayısını azaltır ve montajı basitleştirir. AlInGaP teknolojisi, özellikle kehribar/sarı/yeşil spektrumunda, geleneksel GaP veya GaAsP teknolojilerine kıyasla genellikle ışık verimliliği ve sıcaklık stabilitesinde avantajlar sunar. Berrak lens ve geniş görüş açısının kombinasyonu, durum göstergeleri için faydalı olan iyi eksen dışı görünürlük sağlar.

9. Teknik Parametrelere Dayalı Sıkça Sorulan Sorular

S: Hem yeşil hem de sarı çipleri aynı anda 20mA'de sürebilir miyim?

C: Evet, ancak toplam güç dağılımını dikkate almalısınız. 20mA ve tipik bir Vf'de, çip başına güç yaklaşık 40-48mW'dır. Her ikisini aynı anda çalıştırmak 80-96mW olur, bu da çip başına mutlak maksimum güç dağılım değeri olan 75mW'yi aşar. Sürekli eşzamanlı çalışma için, termal ortamı dikkate alarak toplam cihaz gücünü güvenli sınırlar içinde tutmak için akımı düşürmelisiniz.

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

C: Tepe dalga boyu (λP), emisyon spektrumunun en yüksek yoğunluğa sahip olduğu tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), CIE kromatiklik diyagramından türetilen hesaplanmış bir değerdir; insan gözüne LED ile aynı renkte görünecek saf monokromatik bir ışığın tek dalga boyunu temsil eder. λd genellikle uygulamalarda renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

S: Veri sayfasında "I.C. Uyumlu." yazıyor. Bu ne anlama geliyor?

C: Bu, LED'in ileri gerilim ve akım gereksinimleri bu tür IC'lerin tipik çıkış yetenekleri dahilinde olduğundan, mikrodenetleyiciler veya mantık kapıları gibi çoğu standart entegre devrenin (IC) çıkış pinleri tarafından doğrudan sürülebileceğini, ek tamponlama veya sürücü transistörleri gerektirmediğini gösterir.

10. Pratik Uygulama Vaka Çalışması

Tek bir çok fonksiyonlu düğmeye sahip taşınabilir bir tıbbi cihaz düşünün. Tasarım gereksinimi, net, belirsiz olmayan durum geri bildirimi sağlamaktır: cihaz açık ve normal çalışıyorken sabit yeşil, pil düşükken yanıp sönen sarı ve cihaz kapalıyken sönük. LTST-C395KGKSKT kullanarak, tasarımcı düğmenin altına tek bir bileşen yerleştirebilir. Mikrodenetleyici, uygun seri dirençlerle iki GPIO pini aracılığıyla yeşil ve sarı anotları bağımsız olarak kontrol edebilir. Bu çözüm, minimum kart alanı kullanır, bir konumdan iki farklı renk sağlar ve küçük bir düğmenin altına iki ayrı LED'i hizalamaya çalışmaya kıyasla optik tasarımı basitleştirir.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. Bir AlInGaP LED'de, yarı iletken malzeme Alüminyum, İndiyum, Galyum ve Fosfor'dan oluşur. P-n eklemine bir ileri gerilim uygulandığında, n-tipi bölgeden gelen elektronlar, aktif katmandaki p-tipi bölgeden gelen deliklerle yeniden birleşerek foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), AlInGaP alaşımının kesin bileşimi ile kontrol edilen yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Berrak bir epoksi lens, çipi kapsüller, çevresel koruma, mekanik stabilite sağlar ve ışık çıkışını şekillendirmeye yardımcı olur.

12. Endüstri Trendleri ve Gelişmeler

SMD LED teknolojisindeki trend, daha yüksek verimlilik (watt başına daha fazla lümen), artan yoğunluk için daha küçük paket boyutları ve geliştirilmiş renk tutarlılığı ve renderlaması yönünde devam etmektedir. Ayrıca, otomotiv aydınlatması ve yüksek güçlü elektronikler gibi uygulamaların etkisiyle, daha yüksek sıcaklık koşulları altında güvenilirliğe artan bir odaklanma vardır. Bu bileşende görüldüğü gibi, birden fazla çipin (çok renkli veya RGB) tek bir pakete entegrasyonu, karmaşık gösterge ve arka aydınlatma sistemlerinde alan ve maliyet tasarrufu sağlamak için yaygın bir stratejidir. Ayrıca, otomatik montaj ve katı lehimleme profilleriyle uyumluluk, tüm elektronik sektörlerinde seri üretim için temel bir gereklilik olmaya devam etmektedir.