LTST-C195TGKRKT Çift Renkli Yüzeye Monte LED Veri Sayfası - Boyutlar 2.0x1.25x0.55mm - Yeşil 3.5V / Kırmızı 2.4V - 76mW - Çince Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C195TGKRKT, modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış, kompakt boyut ve güvenilir performans gerektiren senaryolara uygun, çift renkli bir yüzey montaj cihazı (SMD) LED'dir. Bu cihaz, tek bir paket içinde iki farklı yarı iletken çipi entegre eder: yeşil ışık yaymak için InGaN (indiyum galyum nitrür) çipi ve kırmızı ışık yaymak için AlInGaP (alüminyum indiyum galyum fosfit) çipi. Ana tasarım hedefi, ultra ince bir form faktöründe yüksek parlaklık ve renk göstergesi çözümü sunmaktır, bu da onu ultra ince tüketici elektroniği, giyilebilir cihazlar ve gelişmiş panel göstergeleri gibi alan kısıtlı tasarımlar için ideal kılar.

Bu LED'in temel avantajı, tek bir EIA standart paketi içinde, iki bağımsız bileşen kullanmadan çift renk işlevselliği sağlamasıdır. RoHS uyumlu, çevre dostu bir üründür. Cihaz, 7 inç çapında bir makaraya sarılmış 8mm taşıma bandı formatında sunulur ve yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanları ile kitlesel üretime tam uyumludur. Ayrıca tasarımı, standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme işlemlerine dayanabilir, bu da otomatik PCB montaj hatlarına kolay entegrasyon sağlar.

2. Teknik Parametrelerin Derinlemesine ve Tarafsız Yorumu

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, bileşene kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Güvenilir çalışma için, çalışma koşulları bu değerleri aşmamalıdır. Değerler, ortam sıcaklığının (Ta) 25°C olduğu durum için belirtilmiştir.

• Güç Tüketimi (Pd):Yeşil çip için 76 mW, kırmızı çip için 75 mW'dır. Bu parametre, LED'in performans düşüşü yaşamadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum gücü temsil eder.
• Tepe İleri Akımı (I_FP):Yeşil 100 mA, kırmızı 80 mA'dır. Bu, kısa süreli yüksek yoğunluklu flaşlar için, genellikle %10 görev döngüsü ve 0.1 ms darbe genişliğinde belirtilen maksimum izin verilen darbe akımıdır.
• Doğru Akım İleri Akımı (I_F):Yeşil 20 mA, kırmızı 30 mA'dır. Bu, standart parlaklık çalışması için önerilen sürekli çalışma akımıdır.
• Sıcaklık aralığı:Çalışma sıcaklığı: -20°C ila +80°C; Depolama sıcaklığı: -30°C ila +100°C.
• IR reflow koşulları:260°C'de 10 saniye süreyle pik sıcaklığa dayanabilir, bu kurşunsuz (Pb-free) lehimleme işleminin standart koşuludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, Ta=25°C ve I_F=20mA, aksi belirtilmedikçe.

• Işık şiddeti (I_V):Yeşil çip için minimum 112 mcd, maksimum 450 mcd. Kırmızı çip için minimum 112 mcd, maksimum 280 mcd. Tipik bir değer belirtilmemiştir, bu da performansın bir sınıflandırma sistemi ile yönetildiğini gösterir.
• Görüş açısı (2θ_1/2):Her iki rengin tipik geniş görüş açısı 130 derecedir ve bu, ışık şiddetinin eksenel değerin yarısına düştüğü eksen dışı açı olarak tanımlanır.
• Tepe dalga boyu (λ_P):Tipik değerler 525 nm (yeşil) ve 639 nm (kırmızı)'dır. Bu, emisyon spektrumundaki en yüksek noktaya karşılık gelen dalga boyudur.
• Baskın dalga boyu (λ_d):Tipik değerler 525 nm (yeşil) ve 631 nm (kırmızı) şeklindedir. Bu, CIE renklilik diyagramından kaynaklanan ve renk tanımı için kritik öneme sahip olan, insan gözünün algıladığı tek bir dalga boyudur.
• Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ):Tipik değerler 35 nm (yeşil) ve 20 nm (kırmızı) şeklindedir. Bu, spektral saflığı ifade eder; yarı genişlik ne kadar dar olursa, renk o kadar doygun ve saf olur.
• İleri yön gerilimi (V_F):20mA akımda, yeşil LED için tipik değer 3.30V (maksimum 3.50V), kırmızı LED için tipik değer 2.00V'dur (maksimum 2.40V). Bu, sürücü devre tasarımı ve güç kaynağı seçimi için kritik bir parametredir.
• Ters akım (I_R):Ters gerilimde (V_R) 5V olduğunda, her ikisi için de maksimum değer 10 µA'dır. Veri sayfası, bu cihazın ters yönde çalışmak üzere tasarlanmadığını açıkça belirtir; bu test yalnızca sızıntı akımı özelliklerini karakterize etmek için yapılır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Bu ürün, parti içi tutarlılığı sağlamak için LED'leri temel optik parametrelere göre sınıflandıran bir sınıflandırma sistemi kullanır. Her ışık şiddeti sınıfı için tolerans ±%15, ana dalga boyu sınıfı için tolerans ise ±1 nm'dir.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Yeşil (@20mA):
Kod R: 112.0 – 180.0 mcd
Kod S: 180.0 – 280.0 mcd
Kod T: 280.0 – 450.0 mcd

Kırmızı (@20mA):
Kod R: 112.0 – 180.0 mcd
Kod S: 180.0 – 280.0 mcd

3.2 Ana Dalga Boyu Sınıflandırması (Sadece Yeşil)

Sınıf Kodu AP: 520.0 – 525.0 nm
Kanal kodu AQ: 525.0 – 530.0 nm
Kanal kodu AR: 530.0 – 535.0 nm

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafik eğrilerine (örneğin, Şekil 1 spektral dağılım, Şekil 6 görüş açısı) atıfta bulunulsa da, bunların tipik yorumlanması tasarım için çok önemlidir.

• IV eğrisi:İleri yön gerilimi (V_F) ve ileri yönlü akım (I_Filişkisi doğrusal değildir. İki çip için de V_FI ile artacak ve bağlantı sıcaklığı yükseldikçe azalacaktır. Kararlı bir ışık çıkışı sağlamak için sabit voltaj kaynağı yerine sabit akım sürücüsü kullanılması şiddetle tavsiye edilir._FSıcaklık Karakteristiği:
• Sıcaklık Karakteristiği:Işık şiddeti genellikle jonksiyon sıcaklığı arttıkça azalır. -20°C ila +80°C çalışma sıcaklığı aralığı, belirtilen performansın garanti edildiği ortam koşullarını tanımlar. Tasarımcılar, yüksek akım veya kapalı alanlarda aşırı sıcaklık artışını önlemek için PCB üzerindeki termal yönetimi dikkate almalıdır.
• Spektral Dağılım:Kırmızı (AlInGaP) çipe (20nm) kıyasla, yeşil (InGaN) çip daha geniş bir spektral yarı genişliğe (35nm) sahiptir. Bu, diğer LED'lerle birlikte kullanıldığında renk karışımını etkiler ve algılanan renk doygunluğunu etkiler.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

Bu cihaz, EIA standart paket formuna uygundur. Temel boyutlar, yaklaşık 2.0mm x 1.25mm gövde boyutlarını ve kritik düşük profil yüksekliği olan 0.55mm'yi (tipik) içerir. Aksi belirtilmedikçe, tüm boyut toleransları ±0.10mm'dir. Paket, belirtilen geniş görüş açısını sağlamak ve ışık yayan rengin saflığını korumak için en uygun olan su berraklığında lens kullanır.

5.2 Pin Ataması ve Polarite

Bu LED'in dört terminali vardır. Yeşil çip, pim 1 ve 3 arasına bağlanmıştır. Kırmızı çip, pim 2 ve 4 arasına bağlanmıştır. Bu konfigürasyon, her rengin bağımsız olarak kontrol edilmesine olanak tanır. Her çipin katot/anot belirlemesi, PCB tasarımı ve montaj sürecinde doğru yönlendirmeyi sağlamak için önerilen pad yerleşim şemasına göre doğrulanmalıdır.

5.3 Önerilen Lehim Pedi Boyutları

Veri sayfası, PCB tasarımı için önerilen lehim pedi desenlerini (paket) sağlar. Güvenilir lehim bağlantıları, doğru hizalama ve yeniden akış sürecinde etkili ısı dağılımı için bu boyutlara uymak çok önemlidir. Lehim pedi tasarımı ayrıca lehimleme sırasında "taşbebek" (bileşenin bir ucunun kalkması) oluşumunu önlemeye yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Kurşunsuz prosesler için önerilen IR reflow sıcaklık profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:
- Ön ısıtma:150°C ile 200°C arası.
- Ön ısıtma süresi:Devre kartını ve bileşenleri kademeli olarak ısıtmak, flux'u aktifleştirmek ve termal şoku en aza indirmek için maksimum 120 saniye.
- Tepe sıcaklığı:Maksimum 260°C.
- Likvidüs Üzeri Süre:Bileşenlerin tepe sıcaklığına maruz kalma süresi 10 saniyeyi geçmemeli ve bu reflow döngüsü ikiden fazla uygulanmamalıdır.

Bu eğri, güvenilirliği sağlamak için JEDEC standardına dayanmaktadır. Ancak, veri sayfasının doğru bir şekilde belirttiği gibi, optimum eğri spesifik devre kartı tasarımına, bileşenlere, lehim pastasına ve fırına bağlıdır; bu nedenle karakterizasyon yapılması önerilir.

6.2 El Lehimleme

El ile lehimleme yapılması gerekiyorsa, sıcaklığı 300°C'yi geçmeyen bir lehim havya kullanın ve her bir lehim noktasındaki temas süresini en fazla 3 saniye ile sınırlayın. LED çipine ve plastik paketine termal hasar vermemek için bu işlem yalnızca bir kez yapılmalıdır.

6.3 Depolama Koşulları

LED'ler nem hassas cihazlardır (MSD).
- Mühürlü Ambalaj:≤ 30°C ve ≤ %90 RH koşullarında saklayın. Nem önleyici torbadan açıldığı tarihten itibaren bir yıl içinde kullanın.
- Açılmış Ambalaj:≤ 30°C ve ≤ %60 RH koşullarında saklayın. Açıldıktan sonra bir hafta içinde IR reflow lehimlemenin tamamlanması önerilir. Orijinal ambalajından çıkarılan uzun süreli depolama için, kurutuculu hava geçirmez bir kap veya nitrojen kurutma dolabı kullanın. Bir haftadan uzun süre depolanan bileşenler, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve "patlamış mısır" olayını (reflow sırasında buhar basıncı nedeniyle paket çatlaması) önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 20 saat fırınlanmalıdır.

6.4 Temizleme

Yalnızca belirtilen temizleyicileri kullanın. Belirtilmemiş kimyasallar plastik kılıfa zarar verebilir. Lehimleme sonrası temizlik gerekiyorsa, LED'i oda sıcaklığında etanol veya izopropil alkol içinde en fazla bir dakika bekletin. Uyumluluğu doğrulanmadıkça, mekanik strese neden olabileceğinden ultrasonik temizleme kullanmayın.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

7.1 Taşıyıcı Bant ve Makara Özellikleri

Bu cihaz, koruyucu üst kapak bandına sahip çıkıntılı taşıyıcı bant formunda, 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılı olarak sunulmaktadır. Standart makara miktarı 4000 adettir. Kalan miktarlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonuna uygundur. Her makarada en fazla iki ardışık eksik elemana (boş yuva) izin verilir.

7.2 Parça Numarası Açıklaması

Parça numarası LTST-C195TGKRKT, üreticinin genellikle seri, boyut, renk, kademe kodu ve paketleme ile ilgili bilgileri kodlayan dahili kodlama sistemini takip eder. Bu örnekte, "TG" ve "KR" sırasıyla yeşil ve kırmızı renk/kademe kombinasyonlarını temsil ediyor olabilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergesi:Çift renkli fonksiyon, tek bir eleman noktasından birden fazla durum sinyali (örneğin, yeşil=normal/açık, kırmızı=arıza/alarm, çift renkli=bekleme/uyarı) yayılmasına olanak tanır.
• Klavye ve simge arka ışığı:Ultra ince form faktörü, tüketici elektroniği, ev aletleri ve otomotiv iç mekanlarındaki ince düğmelerin veya sembollerin arka aydınlatması için idealdir.
• Panele monte edilen göstergeler:Sınırlı alana sahip ve net renk ayrımı gerektiren endüstriyel kontrol panelleri, ağ ekipmanları ve ölçüm cihazları için uygundur.
• Taşınabilir ve Giyilebilir Cihazlar:Akıllı saatler, fitness takipçileri ve tıbbi izleme cihazları, düşük yüksekliği ve çift işlevli göstergesi sayesinde fayda sağlar.

8.2 Tasarım Dikkat Edilmesi Gerekenler

• Akım Sınırlama:Her renk kanalı için daima seri akım sınırlama direnci veya sabit akım sürücüsü kullanın. Güç kaynağı voltajına (V_CC), LED'in gerekli akım altındaki tipik V_Fve gerekli I_F(örneğin 20mA) direnç değerini hesaplayın. Yeşil örnek: R = (V_CC- 3.3V) / 0.020A.
• ESD Koruması:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. İz uzunluğu fazlaysa veya ortam ESD oluşumuna elverişliyse, LED bağlantı noktalarının yakınındaki PCB üzerinde ESD koruma önlemleri (örneğin TVS diyotu) uygulayın. Bileşenleri her zaman uygun ESD önlemleri (bileklik, topraklanmış çalışma istasyonu) altında işleyin.
• Termal Yönetim:Düşük güç tüketimine rağmen, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya maksimum akıma yakın çalışırken, ısıyı iletmek için termal pedlerin (varsa) veya pinlerin etrafında yeterli bakır alan bulunduğundan emin olunmalıdır.
• Optik Tasarım:Su berraklığındaki lens ve 130 derecelik görüş açısı geniş bir dağınık ışık sağlar. Yönlendirilmiş ışık için harici bir lens veya ışık yönlendirici gerekebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C195TGKRKT'nin temel farklılaştırıcı özelliği, sunduğu işlev kombinasyonudur:
1. Ultra ince form faktörü (0.55mm):Pek çok standart iki renkli LED'den daha incedir, giderek incelen ürün tasarımları için uygundur.
2. Chip teknolojisi:Yeşil için verimli InGaN, kırmızı için AlInGaP kullanılarak iyi parlaklık ve renk performansı sağlanır.
3. Çift Çip Entegrasyonu:Bir endüstri standardı paket boyutu içinde iki rengin birleştirilmesi, iki ayrı LED kullanımına kıyasla PCB alanından ve montaj maliyetinden tasarruf sağlar.
4. Üretim Uyumluluğu:Taşıyıcı bant makaraları, otomatik montaj ve kurşunsuz IR reflow işlemleri ile tam uyumludur, bu da onu yüksek hacimli otomatik üretim için çok uygun hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S1: Yeşil ve kırmızı LED'leri aynı anda maksimum DC akım ile sürebilir miyim?
C: Mutlak Maksimum Değerler her çip için güç tüketimini belirler (yeşil 76mW, kırmızı 75mW). Aynı anda 20mA (yeşil) ve 30mA (kırmızı) ile çalışmak, sırasıyla yaklaşık 66mW (3.3V*0.02A) ve 60mW (2.0V*0.03A) güç tüketimi üretir ve her ikisi de limitler dahilindedir. Ancak, küçük paket içinde üretilen toplam ısı dikkate alınmalıdır ve yüksek ortam sıcaklıklarında güç düşürme gerekebilir.

S2: Tepe dalga boyu ile baskın dalga boyu arasındaki fark nedir?
A: Tepe dalga boyu (λ_P), emisyon spektrumundaki en yüksek yoğunluk noktasına karşılık gelen fiziksel dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λ_d), insan gözünün renk algısına (CIE diyagramı) dayalı olarak hesaplanan ve gördüğümüz "rengi" temsil eden bir değerdir. Tek renkli LED'ler için genellikle birbirine yakındırlar, ancak daha geniş spektrumlar için (buradaki yeşil çip gibi) biraz farklı olabilirler. λ_drenk spesifikasyonları için daha ilgilidir.

Q3: Eğer cihaz ters yönde çalıştırılmak için kullanılmıyorsa, neden 5V'da ters akım testi yapılıyor?
A: V_R=5V'da yapılan I_Rtesti, yarı iletken bağlantının kalitesini ve sızıntı akımını ölçer. Bu test, çipin bütünlüğünü doğrular. Pratik devrelerde, LED önemli ters voltajı engellemek üzere tasarlanmadığı için ters voltaj uygulanması önerilmez; bu, LED'e hızlı bir şekilde zarar verebilir.

Q4: Uygulamam için uygun bin kodu nasıl seçerim?
C: Birden fazla birim arasında parlaklık tutarlılığı gerektiren uygulamalar için (örneğin, bir panel üzerindeki durum göstergeleri), daha katı ışık şiddeti bini belirtin (örneğin, S veya T bini). Renk gereksinimlerinin katı olduğu uygulamalar için (örneğin, renk karıştırma), dominant dalga boyu bini belirtin (yeşil için AP, AQ, AR). Tedarik sırasında tedarikçinizle görüşerek sevk edilen partilerin bin gereksinimlerinizi karşıladığından emin olun.

11. Gerçek Kullanım Senaryoları

Senaryo: IoT sensör modülü için çift durumlu gösterge ışığı tasarımı
Kompakt bir IoT sensör modülü, alan kısıtlamaları nedeniyle güç (yeşil) ve veri iletim aktivitesini (kırmızı) göstermek için tek bir LED kullanmak zorundadır. LTST-C195TGKRKT seçilmiştir.
1. PCB yerleşimi:Önerilen pad deseni kullanın. Pin 1 ve 3 (yeşil), "açık" durumunu belirtmek için yüksek çıkış olarak ayarlanmış bir GPIO pinine 100Ω'luk bir direnç üzerinden bağlanır (3.3V güç kaynağı için: (3.3V-3.3V)/0.02A ≈ 0Ω, bu nedenle ani akımı sınırlamak için küçük bir direnç kullanılır). Pin 2 ve 4 (kırmızı), başka bir GPIO pinine 68Ω'luk bir direnç üzerinden bağlanır (3.3V güç kaynağı için: (3.3V-2.0V)/0.02A = 65Ω).
2. Firmware:Güç normal olduğunda, yeşil LED sürekli yanar. Kırmızı LED, veri aktarım paketleri sırasında kısa süreli yanıp söner.
3. Results:Bu modül, 2.0x1.25mm'lik bir noktadan net bir çift durum göstergesi sağlar, çok az devre kartı alanı ve yüksekliği kaplar ve standart SMT işlemi kullanılarak monte edilir.

12. Prensip Tanıtımı

LED'de ışık yayılımı, yarı iletken bir p-n ekleminin elektrolüminesansına dayanır. İleri yönlü bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda salıverirler. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), aktif bölgede kullanılan yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir.
-Yeşil LEDKullanımInGaN(İndiyum galyum nitrür) bileşik yarı iletken. İndiyum ve galyum oranının ayarlanması, yaklaşık 525 nm'de yeşil ışık üretmek için bant aralığını ayarlayabilir.
-Kırmızı LEDKullanımAlInGaP(AlInGaP) bileşik yarı iletken. Bu malzeme sistemi kırmızı, turuncu ve kehribar ışığı verimli bir şekilde üretebilir. Burada, kırmızı ışık (yaklaşık 631-639 nm) yaymak için ayarlanmıştır.
Her iki çip, çipleri koruyan, mekanik stabilite sağlayan ve ışık çıkış modelini şekillendiren su berraklığında epoksi lensli tek bir plastik paket içine yerleştirilmiştir.

13. Gelişim Eğilimleri

LTST-C195TGKRKT gibi SMD LED'lerin pazarı, birkaç önemli eğilimin itici gücüyle gelişmeye devam etmektedir:
1. Küçültme:Daha ince ve daha küçük bileşenlere yönelik talep devam ediyor, bu da 0.5 mm'den daha düşük paketleme yüksekliği ve daha küçük paketleme boyutlarını teşvik ediyor.
2. Entegrasyonun Artırılması:İki renk dışında, trendler ayrıca RGB (üç çip) veya RGBW (üç çip + beyaz) ışıkların tek bir pakete entegre edilmesini ve hatta LED paketi içinde sürücü IC'nin ("akıllı LED") entegrasyonunu içerir.
3. Daha Yüksek Verimlilik ve Parlaklık:Epitaksiyel büyüme ve çip tasarımındaki sürekli iyileştirmeler, daha yüksek ışık yayma verimliliği (elektriksel watt başına daha fazla ışık çıktısı) sağlayarak, aynı akımda daha düşük güç tüketimi veya daha yüksek parlaklık elde edilmesine olanak tanır.
4. Güvenilirlik ve Termal Performans İyileştirmeleri:Paketleme malzemelerindeki (kalıp bileşiği, kurşun çerçeve) gelişmeler, nem, yüksek sıcaklık ve termal döngülere karşı direnci artırarak, özellikle otomotiv ve endüstriyel uygulamalarda çalışma ömrünü uzattı.
5. Renk Tutarlılığı ve Gelişmiş Sınıflandırma:Daha sıkı ışık akısı, kromatiklik koordinatları (CIE diyagramındaki x, y) ve ileri voltaj sınıflandırma toleransları, ekran arka aydınlatması ve mimari aydınlatma gibi uygulamalar için standart bir gereklilik haline geliyor ve bu da daha karmaşık üretim testi ve sınıflandırmayı teşvik ediyor.