LTST-C195TBJRKT Çift Renkli SMD LED Veri Sayfası - 0.55mm Yükseklik - Mavi 3.3V / Kırmızı 2.0V - 76mW / 75mW - Türkçe Teknik Dokümantasyon

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, minyatür, çift renkli bir Yüzey Montaj Cihazı (SMD) LED'in özelliklerini detaylandırmaktadır. Cihaz, otomatik baskılı devre kartı (PCB) montajı için tasarlanmış olup, alan kısıtlı uygulamalara uygundur. Ultra ince bir paket içinde iki farklı LED çipini entegre eder.

1.1 Temel Avantajlar

• Ultra İnce Profil:Paket yüksekliği sadece 0.55mm'dir, ince cihazlarda kullanımı mümkün kılar.
• Çift Renk Kaynağı:Tek bir pakette yüksek parlaklıklı InGaN (İndiyum Galyum Nitrür) mavi çip ve bir AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) kırmızı çip birleştirir.
• Uyumluluk:Otomatik pick-and-place ekipmanları ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleri ile uyumluluk için tasarlanmıştır.
• Standartlara Uygunluk:Paket, EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standartlarına uygundur ve RoHS (Zararlı Maddelerin Kısıtlanması) uyumludur.

1.2 Hedef Pazarlar ve Uygulamalar

Bu bileşen, kompakt boyut ve durum göstergesinin kritik olduğu geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesi için tasarlanmıştır. Birincil uygulama alanları şunları içerir:

• Telekomünikasyon:Cep telefonları, yönlendiriciler ve ağ ekipmanlarında durum göstergeleri.
• Bilgisayar Çevre Birimleri:Klavye ve tuş takımları için arka aydınlatma, dizüstü bilgisayarlar ve harici sürücülerde durum ışıkları.
• Ev Aletleri ve Endüstriyel Ekipmanlar:Güç, mod ve arıza göstergeleri.
• Görüntüleme Teknolojisi:Mikro ekranlar ve sembolik aydınlatma.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorumlama

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek sınırları temsil eder. Bu koşullar altında çalışma garanti edilmez.

• Güç Dağılımı (Pd):Mavi: 76 mW, Kırmızı: 75 mW. Bu, LED'in 25°C ortam sıcaklığında (Ta) ısı olarak dağıtabileceği maksimum güçtür.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Mavi: 100 mA, Kırmızı: 80 mA. Bu, kısa süreli çalışma için izin verilen maksimum darbe akımıdır (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği).
• DC İleri Akımı (I_F):Mavi: 20 mA, Kırmızı: 30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır.
• Sıcaklık Aralıkları:Çalışma: -20°C ila +80°C. Depolama: -30°C ila +100°C.
• Lehimleme Limiti:Cihaz, 260°C tepe sıcaklığında maksimum 10 saniye süreyle kızılötesi reflow lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Ta=25°C ve I_F=20mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):Parlaklığın temel bir ölçüsüdür. Mavi çip için tipik değer 45.0 mcd (millikandela) olup, 28.0 mcd (Min) ila 180 mcd (Max) aralığındadır. Kırmızı çip için tipik değer 45.0 mcd olup, 18.0 mcd ila 112 mcd aralığındadır.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):Tipik olarak 130 derecedir. Bu geniş görüş açısı, çeşitli açılardan görülebilen durum göstergeleri için uygun, dağınık, yönlü olmayan bir ışık çıkışını gösterir.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):Mavi: 468.0 nm, Kırmızı: 639.0 nm. Bu, spektral güç dağılımının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):Mavi: 470.0 nm (465-475 nm), Kırmızı: 631.0 nm (626-638 nm). Bu, insan gözü tarafından algılanan ve rengi tanımlayan tek dalga boyudur.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):Mavi: 25.0 nm, Kırmızı: 15.0 nm. Bu, spektral saflığı gösterir; daha küçük bir değer daha monokromatik bir renk anlamına gelir.
• İleri Gerilimi (V_F):Mavi: 3.30V (2.80-3.80V), Kırmızı: 2.00V (1.80-2.40V). Bu, LED'in 20mA'de çalışırken üzerindeki voltaj düşüşüdür. Renkler arasındaki belirgin fark, farklı yarı iletken malzemelerden kaynaklanır.
• Ters Akım (I_R):V_R=5V'de maksimum 10 µA. Cihaz ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre sadece test amaçlıdır.

2.3 Termal Hususlar

Güç dağılımı değerleri doğrudan termal yönetimle bağlantılıdır. Maksimum bağlantı sıcaklığını aşmak, ışık çıkışını ve ömrü azaltacaktır. Geniş çalışma sıcaklığı aralığı (-20°C ila +80°C), çoğu iç ortam için uygun olmasını sağlar. Özellikle LED'i maksimum akım değerine yakın sürerken, performansı korumak için uygun termal rahatlama ve bakır alanı içeren doğru PCB düzeni esastır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. Bu cihaz bir ışık şiddeti sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

I_F=20mA'deki ışık çıkışı, tek harfli bir kodla tanımlanan sınıflara kategorize edilir. Her sınıfın minimum ve maksimum şiddet değeri vardır ve her sınıf içinde +/-%15 tolerans bulunur.

• Mavi 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).
• Kırmızı 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).

Bu sistem, tasarımcıların uygulamaları için garanti edilen minimum parlaklık seviyelerine sahip bileşenleri seçmelerine olanak tanır. Örneğin, yüksek parlaklık gerektiren bir uygulama, mavi için Q veya R, kırmızı için P veya Q sınıflarını belirtecektir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel eğrilere atıfta bulunulsa da, bunların çıkarımları LED teknolojisi için standarttır.

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

I-V eğrisi üstel bir yapıdadır. Mavi LED (InGaN) için açılma gerilimi, kırmızı LED'e (AlInGaP, ~1.8V) kıyasla daha yüksektir (~2.8V). LED'i sürmek, ileri gerilim sıcaklık arttıkça azalırken akımın artması nedeniyle termal kaçak oluşmasını önlemek için bir akım sınırlama mekanizması (örneğin, seri bir direnç veya sabit akım sürücüsü) gerektirir.

4.2 Işık Şiddeti - İleri Akım

Işık şiddeti, önerilen çalışma aralığı içinde ileri akımla yaklaşık olarak orantılıdır. Ancak, verimlilik (vat başına lümen) tipik olarak maksimum değerden daha düşük bir akımda zirve yapar ve artan ısı nedeniyle daha yüksek akımlarda azalır.

4.3 Spektral Dağılım

Atıfta bulunulan spektral grafikler, LED'lerin karakteristik dar emisyon bantlarını gösterecektir. Mavi çibin emisyonu 468-470 nm aralığında, kırmızı çibin emisyonu ise 631-639 nm aralığında merkezlenmiştir. Yarı genişlik değerleri, mavi emisyonun kırmızıya göre daha geniş bir spektral yayılıma sahip olduğunu gösterir.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz standart bir SMD ayak izi kullanır. Kritik boyutlar 0.55mm yükseklik içerir. Çift renkli fonksiyon için pin ataması açıkça tanımlanmıştır: Pin 3 ve 1 sırasıyla Mavi LED anodu ve katodu içindir. Pin 4 ve 2 sırasıyla Kırmızı LED anodu ve katodu içindir. Lens, gerçek çip renginin görünmesini sağlamak için su berraklığındadır.

5.2 Önerilen PCB Pad Tasarımı ve Polarite

Veri sayfası, PCB tasarımı için önerilen bir lehim yüzeyi deseni (ayak izi) içerir. Bu desene uymak, doğru lehimleme ve mekanik stabiliteyi sağlar. Polarite, pin numaralandırması ile gösterilir. Montaj sırasında doğru yönlendirme çok önemlidir, çünkü ters voltaj uygulamak LED'e zarar verebilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Cihaz, kurşunsuz (Pb-free) reflow süreçleri ile uyumludur. İzin verilen maksimum termal profil şu şekilde tanımlanır:

• Tepe Sıcaklığı:Maksimum 260°C.
• Tepe Sıcaklıkta Kalma Süresi:Maksimum 10 saniye.
• Ön Isıtma:Termal şoku en aza indirmek için 150-200°C'de maksimum 120 saniye.
• Döngü Sayısı:Maksimum iki reflow döngüsüne izin verilir.

Bu parametreler JEDEC standartları ile uyumludur. Gerçek profil, kart kalınlığı, bileşen yoğunluğu ve lehim pastası türü dikkate alınarak, belirli PCB montajı için karakterize edilmelidir.

6.2 El Lehimlemesi

Manuel lehimleme gerekliyse, maksimum 300°C'ye ayarlanmış sıcaklık kontrollü bir lehim havya kullanın. Her bacak için lehimleme süresi 3 saniyeyi geçmemelidir ve bu işlem sadece bir kez yapılmalıdır.

6.3 Temizleme ve Depolama

• Temizleme:Sadece oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol gibi belirtilen çözücüleri bir dakikadan az süreyle kullanın. Belirtilmemiş kimyasallar plastik pakete zarar verebilir.
• Depolama (Mühürlü Paket):≤ 30°C ve ≤ %90 Bağıl Nem (RH) koşullarında saklayın. Nem alıcılı nem geçirmez torbadaki raf ömrü bir yıldır (Nem Hassasiyet Seviyesi, MSL 3).
• Depolama (Açılmış Paket):Mühürlü torbadan çıkarıldıysa, ≤ 30°C ve ≤ %60 RH koşullarında saklayın. Bileşenler bir hafta içinde reflow yapılmalıdır. Daha uzun süreli depolama için, nem alıcılı mühürlü bir kap kullanın. Bir haftadan fazla saklandıysa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamayı" önlemek için 60°C'de 20+ saat pişirme gereklidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

7.1 Şerit ve Makara Özellikleri

Bileşenler, otomatik montaj için standart olan 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış 8mm taşıyıcı şerit üzerinde tedarik edilir.

• Makara Başına Miktar:4000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standartları:ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uygundur. Şeridin bileşenleri korumak için bir kapağı vardır ve ardışık maksimum iki boş yuva bulunmasına izin verilir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Devre Tasarımı

• Akım Sınırlama:Her zaman bir seri direnç veya aktif sabit akım sürücüsü kullanın. Direnç değerini R = (V_besleme- V_F) / I_F formülünü kullanarak hesaplayın. Hesaplama için tipik V_F değerini kullanın, ancak besleme voltajının maksimum V_F.
• değerini karşılayacak kadar yüksek olduğundan emin olun.Çift Renk Sürme:
• Mavi ve kırmızı LED'lerin bağımsız anot ve katotları vardır, bu da onların ayrı ayrı sürülmesine olanak tanır. Bu, bireysel kontrol, renk karıştırma (mor oluşturmak için) veya alternatif yanıp sönme desenleri oluşturmayı sağlar.Mikrodenetleyici Arayüzü:

Bu LED'ler, pin gerekli akımı (20-30mA) sağlayabiliyorsa/çekebiliyorsa, doğrudan mikrodenetleyici GPIO pinlerinden sürülebilir. Daha yüksek akımlar veya çok sayıda LED'i çoğullamak için transistör sürücüleri kullanın.

• 8.2 PCB Düzeni
• Güvenilir lehimleme için önerilen pad düzenine uyun.
• LED ile diğer yüksek bileşenler arasında gölgeleme veya fiziksel müdahaleyi önlemek için yeterli boşluk sağlayın.

Yüksek güvenilirlik gerektiren uygulamalar için, LED'in termal padinin (varsa) altına ısıyı iç PCB katmanlarına dağıtmak için termal viyalar eklemeyi düşünün.

8.3 ESD (Elektrostatik Deşarj) Önlemleri

LED'ler ESD'ye karşı hassastır. Uygun ESD önlemleri ile kullanın: topraklanmış bileklikler, antistatik paspaslar kullanın ve tüm ekipmanın topraklı olduğundan emin olun. LED harici arayüzlere bağlıysa, hassas sinyal hatlarına ESD koruma diyotları ekleyin.

9. Teknik Karşılaştırma ve FarklılaşmaBu cihazın SMD LED pazarındaki birincil farklılaştırıcıları, ultra ince 0.55mm pakette çift renkli yeteneği ve yüksek parlaklık için gelişmiş yarı iletken malzemeler (mavi için InGaN, kırmızı için AlInGaP) kullanmasıdır. Tek renkli LED'lerle karşılaştırıldığında, iki bileşeni bir tanesiyle değiştirerek kart alanından ve montaj süresinden tasarruf sağlar. Daha kalın çift renkli LED'lerle karşılaştırıldığında, daha ince nihai ürün tasarımlarına olanak tanır. Geniş 130 derecelik görüş açısı, göstergenin eksen dışı konumlardan görünmesi gereken uygulamalar için uygundur.10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

10.1 Mavi ve kırmızı LED'leri aynı anda tam 20mA/30mA'de sürebilir miyim?

Evet, ancak toplam güç dağılımını dikkate almalısınız. Her ikisi de maksimum akımda sürekli açıksa, birleşik güç küçük paket için önemlidir. Ortam sıcaklığının sınırlar içinde olduğundan ve PCB'nin yeterli ısı emici sağladığından emin olun. Uzun süreli çalışma için, maksimum ömür için akımın düşürülmesi önerilir.

10.2 Mavi ve kırmızı LED'ler arasındaki ileri gerilim neden bu kadar farklı?

İleri gerilim, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisinin temel bir özelliğidir. InGaN (mavi), AlInGaP'den (kırmızı, ~2.0 eV) daha geniş bir bant aralığına (~3.4 eV) sahiptir, bu da elektronları aralıktan "uyarmak" ve ışık üretmek için daha yüksek bir voltaj gerektirir.

10.3 "I.C. Uyumlu" ne anlama geliyor?

Bu, LED'in giriş özelliklerinin (ileri gerilim ve akım), birçok durumda ara güç transistörleri gerektirmeden, mikrodenetleyiciler, mantık kapıları veya sürücü IC'ler gibi standart entegre devre (IC) çıkışlarından doğrudan sürülmeye uyumlu olduğu anlamına gelir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Taşınabilir bir Bluetooth hoparlör için durum göstergesi tasarlama.

Gösterge birden fazla durumu göstermelidir: Kapalı (ışık yok), Açık (sabit mavi), Eşleştirme Modu (yanıp sönen mavi), Düşük Pil (sabit kırmızı) ve Şarj Ediliyor (nabız gibi kırmızı). LTST-C195TBJRKT kullanımı idealdir.

Tasarım Uygulaması:

LED ana PCB üzerine yerleştirilir. Durumları bir mikrodenetleyici yönetir. İki GPIO pini yapılandırılır: biri mavi LED'i (3.3V besleme ve ~3.3V V için hesaplanan 100Ω seri direnç üzerinden) ve diğeri kırmızı LED'i (~2.0V V_F için 68Ω direnç üzerinden) kontrol etmek için. Gereken aydınlatma desenlerini oluşturmak için firmware bu pinleri değiştirir. Ultra ince yükseklik, LED'in ince bir ızgara arkasına sığmasını sağlar ve geniş görüş açısı, durumun hoparlörün önündeki herhangi bir yerden görülebilmesini sağlar._F12. Çalışma Prensibi Giriş

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), elektrolüminesans yoluyla ışık yayan yarı iletken cihazlardır. P-n eklemine ileri bir voltaj uygulandığında, n-tipi malzemeden gelen elektronlar p-tipi malzemeden gelen boşluklarla yeniden birleşir. Bu yeniden birleşme, foton (ışık) şeklinde enerji açığa çıkarır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. InGaN daha kısa dalga boyları (mavi, yeşil) için kullanılırken, AlInGaP daha uzun dalga boyları (kırmızı, turuncu, sarı) için kullanılır. Su berraklığındaki epoksi paket, ışık çıkışını şekillendiren ve çevresel koruma sağlayan bir lens görevi görür.

13. Teknoloji Trendleri

SMD LED'lerin gelişimi, birkaç temel alana odaklanmaya devam etmektedir:

Artırılmış Verimlilik (lm/W)daha az güçle daha fazla ışık sağlamak, pil ile çalışan cihazlar için kritiktir.Daha Yüksek Güç Yoğunluğudaha küçük paketlerde, daha parlak göstergeler veya hatta küçük kaynaklardan aydınlatma sağlar.Geliştirilmiş Renksel Geriverim ve Tutarlılıkbeyaz LED'ler için daha sıkı sınıflandırma ve gelişmiş fosfor teknolojileri ile.Entegrasyonbaşka bir trenddir; LED'ler dahili sürücüler, kontrolörler veya hatta daha karmaşık dizilerde birden fazla renk/çip içererek, tasarımcılar için harici bileşen sayısını azaltır.is another trend, with LEDs incorporating built-in drivers, controllers, or even multiple colors/chips in more complex arrays, reducing the external component count for designers.