LTST-C155KSKRKT Çift Renkli SMD LED Veri Sayfası - Paket Boyutları - Kırmızı/Sarı - 30mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C155KSKRKT, kompakt boyut ve güvenilir performans gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış, çift renkli bir yüzey montaj LED'dir. Bu cihaz, tek bir paket içinde iki farklı AlInGaP yarı iletken çip entegre eder: biri kırmızı spektrumda, diğeri ise sarı spektrumda ışık yayar. Bu konfigürasyon, birden fazla ayrık bileşene ihtiyaç duymadan çift renkli göstergeler veya basit çok durumlu sinyalizasyon oluşturulmasına olanak tanır. LED, 8mm şerit üzerinde paketlenmiş ve 7 inçlik makaralar üzerinde tedarik edilmektedir; bu da seri üretimde yaygın olarak kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme montaj ekipmanlarıyla uyumludur.

Bu ürünün temel avantajları arasında çevre düzenlemelerine uygunluk, gelişmiş AlInGaP çip teknolojisinden kaynaklanan yüksek ışık şiddeti çıkışı ve çeşitli açılardan iyi görünürlük sağlayan geniş görüş açısı yer alır. Başlıca hedef pazarları, alanın kısıtlı olduğu ve güvenilir performansın gerekli olduğu tüketici elektroniği, endüstriyel kontrol panelleri, otomotiv iç aydınlatması ve genel amaçlı durum göstergelerini içerir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Mutlak maksimum değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres sınırlarını tanımlar. Kırmızı ve sarı çipler için maksimum sürekli ileri akım (DC) 30 mA olarak derecelendirilmiştir. Darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilen tepe ileri akımı ise önemli ölçüde daha yüksek olup 80 mA'dır. Her çip için maksimum güç dağılımı 75 mW'dır. Devre tasarımı için kritik bir parametre olan 0.4 mA/°C'lik azaltma faktörü, ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerine çıktıkça izin verilen DC ileri akımın doğrusal olarak azaltılması gerektiğini gösterir; bu, aşırı ısınmayı önlemek içindir. Her iki renk için maksimum ters voltaj 5V'dır. Cihaz, -30°C ila +85°C arasındaki bir ortam sıcaklığı aralığında çalışmak üzere derecelendirilmiştir ve -40°C ile +85°C arasında depolanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Standart test koşulları altında (Ta=25°C, IF=20 mA), LED belirli performans metrikleri sergiler. Kırmızı çip için ışık şiddeti (Iv) tipik olarak 45.0 mcd (milikandela) değerine sahiptir ve belirtilen minimum değer 18.0 mcd'dir. Sarı çip tipik olarak daha parlaktır, ışık şiddeti 75.0 mcd ve minimumu 28.0 mcd'dir. Her iki çip de 20 mA'de tipik olarak 2.0V ve maksimum 2.4V olan tipik bir ileri voltaj (Vf) paylaşır. Bu nispeten düşük ileri voltaj, düşük güçlü devre tasarımı için faydalıdır. Görüş açısı (2θ1/2) her iki renk için geniş 130 derecedir, geniş bir yayılım deseni sağlar. Tepe emisyon dalga boyu (λp) kırmızı için tipik olarak 639 nm ve sarı için 591 nm'dir, baskın dalga boyu (λd) ise sırasıyla tipik olarak 631 nm ve 589 nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) 15 nm'dir, bu nispeten saf bir renk emisyonunu gösterir. Diğer parametreler arasında 5V'da maksimum 10 μA ters akım (Ir) ve tipik 40 pF kapasitans (C) bulunur.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, üretim partisi içinde tutarlılık sağlamak için LED'leri ışık şiddetine göre kategorize eden bir sınıflandırma sistemi kullanır. Kırmızı çip için sınıflar M, N, P ve Q olarak etiketlenmiştir; minimum-maksimum şiddet aralıkları sırasıyla 18.0-28.0 mcd, 28.0-45.0 mcd, 45.0-71.0 mcd ve 71.0-112.0 mcd'dir. Sarı çip, 28.0-45.0 mcd'den 112.0-180.0 mcd'ye kadar aralıkları kapsayan N, P, Q ve R sınıflarını kullanır. Her şiddet sınıfına +/-%15'lik bir tolerans uygulanır. Bu sistem, tasarımcıların uygulamaları için uygun parlaklık sınıfını seçmelerine, maliyet ve performans gereksinimlerini dengelemelerine olanak tanır. Veri sayfası, bu özel parça numarası için dalga boyu veya ileri voltaj için ayrı bir sınıflandırma göstermemektedir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Sağlanan metin alıntısı 6. sayfadaki tipik karakteristik eğrilere atıfta bulunsa da, belirli grafikler metne dahil edilmemiştir. Tipik olarak, bu tür veri sayfaları, ileri akım ve ışık şiddeti (I-Iv eğrisi), ileri akım ve ileri voltaj (I-V eğrisi) arasındaki ilişkiyi ve ortam sıcaklığının ışık şiddeti üzerindeki etkisini gösteren eğrileri içerir. Bu eğriler, tasarımcıların LED'in doğrusal olmayan davranışını anlamaları için gereklidir. Örneğin, I-Iv eğrisi, ışık şiddetinin akımla arttığını ancak daha yüksek akımlarda doyuma ulaşabileceğini gösterir. I-V eğrisi, uygun akım sınırlayıcı direnci seçmek için çok önemlidir. Sıcaklık azaltma eğrileri, maksimum izin verilen akımın artan ortam sıcaklığıyla nasıl azaldığını görsel olarak gösterir; bu, termal olarak zorlu ortamlarda uzun vadeli güvenilirliği sağlamak için kritiktir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

LED, bir yüzey montaj paketinde sağlanır. Bileşenin tam fiziksel boyutları, paket boyutları çiziminde ayrıntılı olarak belirtilmiştir (veri sayfasının 1. sayfasına bakınız). Cihaz, otomatik montajla uyumlu bir şerit ve makara formatında tedarik edilir. Şerit genişliği 8mm'dir ve standart 7 inç (178mm) çapında bir makaraya sarılmıştır. Her makara 3000 adet LED içerir. Tam makara olmayan siparişler için, kalanlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme, ANSI/EIA 481-1-A-1994 spesifikasyonlarına uygundur. Şeritte, bileşenler için kabartmalı cepler bulunur ve bunlar üst kapak bandı ile kapatılır. Şeritte izin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Lehimleme Profilleri

Veri sayfası, termal hasarı önlemek için ayrıntılı lehimleme koşulu önerileri sağlar. Kızılötesi (IR) reflow lehimleme için belirli bir sıcaklık profili önerilir. Tepe sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve bu sıcaklığın üzerindeki süre maksimum 5 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bir ön ısıtma aşaması da önerilir. Normal lehim işlemleri ve kurşunsuz (Pb-free) işlemler için ayrı profiller önerilir; ikincisi SnAgCu bileşimli lehim pastası gerektirir. Dalga lehimleme için, maksimum 260°C lehim dalgası sıcaklığı en fazla 10 saniye için belirtilmiştir, ön ısıtma sınırı ise maksimum 60 saniye için 100°C'dir. Bir demirle manuel lehimleme için, uç sıcaklığı 300°C'yi geçmemeli ve her bağlantı için temas süresi sadece bir kez olmak üzere 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.2 Depolama ve Taşıma

Uygun depolama, lehimlenebilirliği korumak için kritiktir. LED'ler, 30°C'yi ve %70 bağıl nemi geçmeyen bir ortamda depolanmalıdır. Orijinal nem bariyerli ambalajlarından çıkarılırsa, bir hafta içinde IR reflow lehimlemeye tabi tutulmalıdırlar. Orijinal torbanın dışında daha uzun süre depolanacaklarsa, kurutuculu kapalı bir kapta veya nitrojen kurutucuda saklanmalıdırlar. Ambalajsız olarak bir haftadan fazla depolanan bileşenler, montajdan önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamayı" önlemek için yaklaşık 60°C'de en az 24 saat pişirme işlemine tabi tutulmalıdır.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, sadece belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir. Önerilen yöntem, LED'i normal oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre batırmaktır. Özellikle test edilip nitelendirilmedikçe, agresif veya ultrasonik temizleme önerilmez.

7. Uygulama Önerileri

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu çift renkli LED, birden fazla durum gerektiren durum göstergesi uygulamaları için idealdir. Yaygın kullanımlar arasında güç/bekleme göstergeleri (örn., bekleme için kırmızı, açık için sarı), arıza/uyarı göstergeleri, pil şarj durumu göstergeleri ve yönlendiriciler, şarj cihazları, ses ekipmanları ve küçük ev aletleri gibi tüketici cihazlarında mod seçimi geri bildirimi yer alır. Geniş görüş açısı, kullanıcının göstergeleri bir açıdan görüntüleyebileceği ön panel uygulamaları için uygundur.

7.2 Tasarım Hususları ve Sürme Yöntemi

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Özellikle birden fazla LED paralel olarak kullanıldığında, eşit parlaklık sağlamak için her LED için bir seri akım sınırlayıcı direnç kullanılması şiddetle tavsiye edilir (Devre Modeli A). Her LED'in ileri voltaj (Vf) karakteristiğindeki küçük farklılıklar, her birinden geçen akımda önemli farklılıklara neden olabileceğinden, bireysel dirençler olmadan birden fazla LED'i paralel sürmek (Devre Modeli B) önerilmez; bu da düzensiz parlaklığa yol açar. Sürücü devresi, çalışma ortam sıcaklığı 25°C'nin üzerindeyse azaltma faktörünü de dikkate alarak, akımı her çip için maksimum 30 mA DC derecesiyle sınırlayacak şekilde tasarlanmalıdır.

7.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Koruması

LED, elektrostatik deşarja karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında ESD hasarını önlemek için aşağıdaki önlemler gereklidir: Personel iletken bileklikler veya antistatik eldivenler giymelidir. Tüm ekipman, çalışma tezgahları ve depolama rafları uygun şekilde topraklanmalıdır. Taşıma sırasında sürtünme nedeniyle plastik mercekte birikebilecek statik yükü nötrleştirmek için bir iyonizer kullanılabilir. Bu önlemler, yüksek üretim verimi ve ürün güvenilirliğini korumak için kritiktir.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

Bu bileşenin birincil farklılaştırıcı özelliği, iki yüksek verimli AlInGaP çipinin tek bir kompakt SMD paketinde entegre edilmesidir. AlInGaP teknolojisi, kırmızı ve sarı renkler için GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek ışık verimliliği ve daha iyi sıcaklık stabilitesi sunar. Çift renkli yetenek, iki ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla bileşen sayısını ve kart alanını azaltır. Geniş 130 derecelik görüş açısı, eksen dışı görünürlük gerektiren uygulamalar için başka bir rekabet avantajıdır. Ayrıntılı sınıflandırma sistemi, tasarımcılara öngörülebilir optik performans sağlar.

9. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Hem kırmızı hem de sarı çipleri aynı anda tam 30mA akımla sürebilir miyim?

C: Hayır. Mutlak Maksimum Değerler, her çip için 30mA DC belirtir. Her ikisini de tam akımla aynı anda sürmek, muhtemelen toplam paket güç dağılımı sınırlarını aşar ve aşırı ısınmaya neden olur. Sürücü devresi, toplam gücü yönetecek şekilde tasarlanmalıdır.

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

C: Tepe dalga boyu (λp), emisyon spektrumunun en yüksek yoğunluğa sahip olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), CIE renklilik diyagramından türetilir ve insan gözü tarafından algılanan ışığın rengine en iyi uyan tek dalga boyunu temsil eder. λd genellikle renk spesifikasyonu için daha alakalıdır.

p>S: Doğru akım sınırlayıcı direnci nasıl seçerim?

C: Ohm Kanunu'nu kullanın: R = (Vbesleme - Vf_LED) / I_LED. Muhafazakar bir tasarım için, parçalar arası varyasyonla bile akımın asla istenen seviyeyi aşmamasını sağlamak için veri sayfasından maksimum Vf'yi (2.4V) kullanın. Örneğin, 5V besleme ve 20mA hedef akım için: R = (5V - 2.4V) / 0.020A = 130 Ohm. Bir sonraki standart değeri kullanın, örn. 130 veya 150 Ohm, ve dirençteki gerçek güç dağılımını hesaplayın (P = I^2 * R).

10. Pratik Tasarım ve Kullanım Örneği

Bir ağ anahtarı için çift durum göstergesi tasarlamayı düşünün. Hedef, bağlantı durumunu (sabit sarı) ve aktiviteyi (yanıp sönen kırmızı) göstermektir. LTST-C155KSKRKT bunun için mükemmeldir. İki bağımsız mikrodenetleyici GPIO pini, ayrı akım sınırlayıcı dirençler üzerinden LED'i sürmek için kullanılabilir. Pin 1 ve 3 sarı anot/katot için, pin 2 ve 4 ise kırmızı için bağlanır. Tasarım, mikrodenetleyici pinlerinin yeterli akımı çekebileceğinden/vereceğinden emin olmalıdır (örn., her renk için 20mA). Anahtar sıcak bir ortamda çalışıyorsa (örn., bir muhafaza içinde 50°C), ileri akım azaltılmalıdır. Azaltılmış akım = 30mA - [0.4 mA/°C * (50°C - 25°C)] = 30mA - 10mA = 20mA. Bu nedenle, başlangıçta 20mA için tasarım yapmak, yüksek sıcaklıkta çalışma için güvenli bir marj sağlar.

11. Çalışma Prensibi Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. Bu LED'de kullanılan AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfür) malzeme sisteminde, p-n eklemine bir ileri voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler aktif bölgeye enjekte edilir. Bu elektronlar ve delikler yeniden birleştiğinde, enerjilerini foton (ışık) formunda serbest bırakırlar. Yayılan ışığın belirli dalga boyu (rengi), yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. AlInGaP, yüksek verimli kırmızı, turuncu ve sarı ışık üretmek için uygun bir bant aralığına sahiptir. Çift renkli paket, basitçe, farklı malzeme bileşimlerine (bant aralıklarına) sahip iki bu tür yarı iletken çipi, bağımsız kontrol için ayrı elektriksel bağlantılarla tek bir kapsül içinde barındırır.

12. Teknoloji Trendleri

Gösterge uygulamaları için LED teknolojisindeki genel trend, daha yüksek verimlilik, daha küçük paket boyutları ve daha düşük güç tüketimi yönünde devam etmektedir. AlInGaP, üstün etkinliği ve stabilitesi nedeniyle yüksek performanslı kırmızı, turuncu ve sarı LED'ler için baskın teknoloji olmaya devam etmektedir. Bu çift renkli cihazda görüldüğü gibi entegrasyon, giderek küçülen elektroniklerde PCB alanından tasarruf etmek ve montajı basitleştirmek için kilit bir trenddir. Ayrıca, otomotiv kümeleri veya estetik birlik önemli olan tüketici elektroniği gibi tutarlı renk ve parlaklık gerektiren uygulamaların taleplerini karşılamak için hassas sınıflandırma ve daha sıkı toleranslara artan bir vurgu vardır. Ayrıca, kurşunsuz ve yüksek sıcaklık lehimleme işlemleriyle uyumluluk, modern elektronik üretiminde kullanılan tüm bileşenler için artık standart bir gerekliliktir.