Tam Renkli SMD LED LTST-C19HE1WT-5A Veri Sayfası - Boyutlar 3.2x1.6x0.35mm - Gerilim 1.6-3.2V - Güç 0.08W - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C19HE1WT-5A, kompakt boyut ve çok renkli gösterge gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış tam renkli, yüzey montajlı bir LED'dir. Bu cihaz, kırmızı, yeşil ve mavi (RGB) LED çiplerini tek bir ultra ince paket içinde entegre ederek, üç kanalın ayrı ayrı veya birleşik kontrolü ile geniş bir renk spektrumu oluşturulmasını sağlar. Temel tasarım hedefi, alan kısıtlı, otomatik montaj ortamları için çok yönlü bir aydınlatma çözümü sunmaktır.

1.1 Temel Avantajlar ve Hedef Pazar

Bu bileşenin temel avantajı, minyatür boyutu ile tam renk yeteneğini bir araya getirmesidir. Paket yüksekliği 0.35mm ile son derece düşüktür, bu da ultra ince ekranlar veya klavye ve tuş takımları için arka aydınlatma modülleri gibi dikey boşluğun sınırlı olduğu uygulamalara uygun hale getirir. Cihaz, RoHS direktiflerine uygun olup uluslararası çevre standartlarını karşılar. 7 inç çapında makaralar üzerinde 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir, bu da yüksek hacimli elektronik üretimde kullanılan standart otomatik yerleştirme ekipmanları ile uyumludur. Başlıca hedef pazarlar arasında telekomünikasyon ekipmanları (örneğin, cep telefonları), ofis otomasyon cihazları (örneğin, dizüstü bilgisayarlar), ağ sistemleri, ev aletleri ve iç mekan işaretleri bulunur. Entegre devre (I.C.) uyumlu sürücü özellikleri ve kızılötesi reflow lehimleme işlemlerine uygunluğu, modern baskılı devre kartı (PCB) montaj hatlarına entegrasyonunu daha da geliştirir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

Bu bölüm, veri sayfasında belirtilen elektriksel, optik ve termal özelliklerin nesnel bir analizini sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Derecelendirmeler

Mutlak maksimum derecelendirmeleri anlamak, cihaz güvenilirliğini sağlamak ve erken arızayı önlemek için kritik öneme sahiptir. Derecelendirmeler 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Güç dağılımı renkler arasında hafif farklılık gösterir: mavi ve yeşil çipler için 80mW, kırmızı çip için 75mW. Bu, farklı yarı iletken malzemelerin termal özelliklerinde veya verimliliğinde potansiyel bir varyansa işaret eder. %1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği altında izin verilen tepe ileri akımı, mavi/yeşil için 100mA ve kırmızı için 80mA'dır. Sürekli DC ileri akım derecelendirmesi mavi/yeşil için 20mA, kırmızı için 30mA'dır. Cihaz -20°C ile +80°C arasında çalışma için derecelendirilmiştir, depolama sıcaklık aralığı ise -30°C ile +100°C arasındadır. Önemli bir lehimleme spesifikasyonu, kurşunsuz (Pb-free) montaj işlemleri için standart olan, 10 saniyeden fazla 260°C'yi aşmaması gereken kızılötesi reflow koşuludur.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Optik ve temel elektriksel parametreler için tipik test koşulu, Ta=25°C ve 5mA ileri akımıdır (IF). Işık şiddeti (Iv) renge göre önemli ölçüde değişir, bu altta yatan yarı iletken teknolojilerinin (kırmızı için AlInGaP, yeşil ve mavi için InGaN) farklı verimlilikleri nedeniyle beklenen bir durumdur. Mavi LED için minimum ışık şiddeti 11.2 mcd, maksimum ise 45.0 mcd'dir. Yeşil LED çok daha yüksek bir çıkış aralığı gösterir, minimum 28.0 mcd'den maksimum 280.0 mcd'ye kadar. Kırmızı LED 11.2 mcd ile 71.0 mcd arasındadır. Görüş açısı (2θ1/2), dağınık lensli paketler için tipik olan geniş 130 derecedir ve geniş, eşit ışık dağılımı sağlar. Tepe emisyon dalga boyları (λP) 468nm (mavi), 530nm (yeşil) ve 632nm (kırmızı)'dir. İlgili baskın dalga boyları (λd) 470nm, 528nm ve 624nm'dir. Spektral çizgi yarı genişliği (Δλ) değerleri 26nm (mavi), 35nm (yeşil) ve 17nm (kırmızı)'dir ve spektral saflığı gösterir, kırmızı en dar olanıdır. 5mA'de ileri gerilim (VF) mavi/yeşil için 2.50V ile 3.20V arasında, kırmızı için 1.60V ile 2.30V arasındadır. VR=5V'de maksimum ters akım (IR) tüm renkler için 10 μA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Ürün, standart 5mA test akımındaki ışık şiddetine göre birimleri kategorize etmek için bir sınıflandırma sistemi kullanır. Bu, tasarımcıların uygulamaları için tutarlı parlaklık seviyelerine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Her renk için farklı performans aralıklarını yansıtan ayrı sınıf kodu listeleri sağlanmıştır. Her sınıfın minimum ve maksimum ışık şiddeti değeri vardır ve her sınıf içinde +/-%15 tolerans uygulanır. Mavi LED için sınıflar L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd) ve N (28.0-45.0 mcd)'dir. Yeşil LED için sınıflar N (28.0-45.0 mcd), P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd) ve S (180.0-280.0 mcd)'dir. Kırmızı LED için sınıflar L (11.2-18.0 mcd), M (18.0-28.0 mcd), N (28.0-45.0 mcd) ve P (45.0-71.0 mcd)'dir. Bu sınıflandırma, düzgün renk karışımı veya belirli parlaklık seviyeleri gerektiren uygulamalar için çok önemlidir, çünkü nihai ürünün görünümünde öngörülebilirlik sağlar.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfası, çeşitli parametreler arasındaki ilişkiyi grafiksel olarak temsil eden tipik performans eğrilerine atıfta bulunur. Sağlanan metinde özel grafikler detaylandırılmamış olsa da, bu tür cihazlar için standart eğriler genellikle her renk için ileri akım vs. ileri gerilim (I-V eğrisi) içerir; bu doğrusal değildir ve kırmızı (daha düşük Vf) ile mavi/yeşil (daha yüksek Vf) çipleri arasında farklılık gösterir. Işık şiddeti vs. ileri akım eğrileri, ışık çıkışının akımla nasıl arttığını, yüksek akımlarda doyuma yaklaşabileceğini gösterir. Bağıl ışık şiddeti vs. ortam sıcaklığı eğrileri, yüksek çalışma sıcaklıklarında parlaklık düşüşünü anlamak için kritiktir. Spektral dağılım grafikleri, her rengin tepe dalga boyunu ve spektral yarı genişliğini görsel olarak tasvir eder. Bu eğrileri analiz etmek, tasarımcıların termal etkileri ve güç tüketimini yönetirken istenen parlaklık ve verimlilik için sürücü akımlarını optimize etmelerine olanak tanır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

Cihaz, endüstri standardı bir SMD paketine sahiptir. Lens rengi beyaz dağınıktır, bu da bireysel renkli ışık kaynaklarını karıştırarak düzgün bir karışık renk görünümü oluşturmaya yardımcı olur. Pin ataması net olarak tanımlanmıştır: Pin 1, AlInGaP kırmızı çipin anotudur; Pin 2, InGaN yeşil çipin anotudur; Pin 3, InGaN mavi çipin anotudur. Her üç çipin katotları dahili olarak ortak bir terminale bağlanmıştır (genellikle termal ped veya belirlenmiş bir katot pini, standart RGB LED konfigürasyonlarından anlaşıldığı üzere, ancak kesin ortak bağlantı noktası boyut çiziminden doğrulanmalıdır). Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.1mm'dir.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Doğru lehimleme ve mekanik stabilite için baskılı devre kartı için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Güvenilir lehim bağlantıları elde etmek, ısı dağılımını yönetmek ve reflow işlemi sırasında mezar taşı oluşumunu önlemek için bu önerilen desene uymak esastır.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz montaj işlemleri için belirli bir reflow profili önerilir. Tepe sıcaklık 260°C'yi aşmamalı ve bu tepe sıcaklıkta veya üzerinde geçirilen süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bir ön ısıtma aşaması da önerilir. Veri sayfası, kart tasarımlarının, pastaların ve fırınların değişiklik gösterdiğini vurgular, bu nedenle sağlanan profil bir kılavuzdur ve kart özel karakterizasyonu yapılmalıdır. Bileşenin JEDEC-standardı reflow profillerine dayanıklı olduğu doğrulanmıştır.

6.2 Depolama ve Kullanım Koşulları

LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Bilek kayışı ve topraklanmış ekipman kullanımı gibi kullanım önlemleri zorunludur. Depolama için, açılmamış nem geçirmez torbalar (nem alıcı ile) ≤30°C ve ≤%90 RH'de tutulmalı ve bir yıllık önerilen kullanım süresi içinde kullanılmalıdır. Orijinal ambalaj açıldıktan sonra, depolama ortamı ≤30°C ve ≤%60 RH olmalıdır. Ambalajından çıkarılan bileşenler bir hafta içinde reflow lehimlenmelidir (Nem Hassasiyet Seviyesi 3, MSL 3). Torbadan çıkarıldıktan sonra daha uzun süre depolanırsa, lehimlemeden önce kurutma gerektirir (örneğin, 60°C'de 20 saat) böylece reflow sırasında patlamayı önler.

6.3 Temizlik

Lehimlemeden sonra temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre daldırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasallar paket malzemesine zarar verebilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

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 4000 adet içerir. Daha küçük miktarlar için, kalanlar için minimum 500 adetlik paketleme mevcuttur. Paketleme ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarını takip eder. Şerit, boş cepleri kapatmak için bir üst kapak kullanır ve şeritte izin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, çeşitli uygulamalar için oldukça uygundur:Durum Göstergeleri:Çok renkli yetenek, tek bir LED'in birden fazla sistem durumunu göstermesine olanak tanır (örneğin, güç açık=yeşil, bekleme=mavi, hata=kırmızı).Arka Aydınlatma:Renk değiştirme efektlerinin istendiği tuş takımı, klavye veya küçük dekoratif panel arka aydınlatması için idealdir.Mikro Ekranlar:Basit tam renkli grafik veya sembolik ekranlar oluşturmak için diziler halinde kullanılabilir.Tüketici Elektroniği:Estetik ve işlevsel aydınlatma için telefonlarda, dizüstü bilgisayarlarda ve ev aletlerinde bulunur.

8.2 Tasarım Hususları

Tasarımcıların dikkate alması gereken birkaç faktör vardır:Akım Sınırlama:Her renk kanalının kendi akım sınırlayıcı direncine sahip olması veya sabit akım kaynağı tarafından sürülmesi gerekir, çünkü ileri gerilimler farklıdır.Renk Karıştırma:Belirli bir beyaz nokta veya karışık renk elde etmek, sınıflandırma varyasyonlarını dikkate alarak her çip için sürücü akımlarının dikkatli bir şekilde kalibrasyonunu gerektirir.Termal Yönetim:Düşük gücüne rağmen, maksimum bağlantı sıcaklığının aşılmamasını sağlamak, özellikle kapalı alanlarda, uzun ömür için hayati öneme sahiptir.ESD Koruması:LED anotlarını süren sinyal hatlarına ESD koruması eklemek, hassas ortamlarda gerekli olabilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C19HE1WT-5A'nın temel farklılaşması, ultra ince 0.35mm profili ile tek bir EIA-standardı pakette tam RGB işlevselliğini birleştirmesidir. Ayrık tek renkli LED'lere veya daha büyük RGB paketlerine kıyasla, PCB üzerinde önemli alan tasarrufu sağlar. Gelişmiş InGaN ve AlInGaP çip teknolojilerinin kullanımı iyi ışık verimliliği sağlar. Standart IR reflow ve şerit-makara paketleme ile uyumluluğu, onu modern SMT hatları için hazır bir çözüm haline getirir ve üç ayrı LED'i manuel olarak yerleştirmeye kıyasla montaj karmaşıklığını azaltır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Üç rengi de tek bir 5V kaynaktan sürebilir miyim?C: Evet, ancak her kanal için ayrı akım sınırlayıcı dirençlere ihtiyacınız olacak. Direnç değerini R = (Vcc - Vf) / If formülünü kullanarak hesaplayın, burada Vf istediğiniz akımdaki belirli rengin ileri gerilimidir. Kırmızı için Vf'nin mavi/yeşilden daha düşük olduğunu unutmayın.

S: Yeşil için ışık şiddeti aralığı neden kırmızı veya maviden çok daha geniş?C: Bu, bu üründe kullanılan InGaN tabanlı yeşil çip teknolojisinin daha yüksek tipik verimliliğini ve bu geniş performans yayılımı boyunca parçaları kategorize etmek için uygulanan sınıflandırma yapısını yansıtır.

S: "Baskın Dalga Boyu" ile "Tepe Dalga Boyu" arasındaki fark nedir?C: Tepe dalga boyu (λP), emisyon spektrumunun maksimum güce sahip olduğu tek dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), CIE renklilik diyagramındaki renk koordinatlarından türetilir ve ışığın algılanan rengini temsil eder; insan gözüne LED'in renk hissini eşleştirecek olan tek dalga boyudur.

S: Bu LED dış mekan kullanımı için uygun mudur?C: Çalışma sıcaklık aralığı -20°C ile +80°C arasındadır. Bazı dış mekan koşullarında çalışabilse de, veri sayfası nem ve toza karşı giriş koruma (IP) derecelendirmelerini belirtmez. Sert dış mekan ortamları için uygun çevresel sızdırmazlığa sahip bir ürün seçilmelidir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Senaryo: Bir Ağ Yönlendirici için Durum Göstergesi Tasarımı.Bir tasarımcı, ağ aktivitesini (yanıp sönen yeşil), bağlantı türünü (5GHz için sabit mavi, 2.4GHz için sabit camgöbeği) ve hata durumunu (sabit kırmızı) göstermek için tek bir LED'e ihtiyaç duyar. LTST-C19HE1WT-5A, küçük boyutu ve üçü bir arada işlevselliği nedeniyle seçilir. Tasarımcı, her kanalı küçük akım sınırlayıcı dirençler üzerinden sürmek için PWM yetenekli çıkışlara sahip bir mikrodenetleyici kullanır. Firmware, LED'leri kontrol etmek için programlanır: aktivite için hızlı yeşil yanıp sönme, 2.4GHz bandı için mavi ve yeşil karışımı (camgöbeği elde etmek için belirli PWM oranlarında) ve hatalar için sabit kırmızı. Geniş görüş açısı, göstergenin çeşitli açılardan görülebilmesini sağlar. Ultra ince profil, ince bir ön panelin arkasına sığmasına olanak tanır.

12. Prensip Tanıtımı

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Elektrolüminesans adı verilen bu fenomen, elektronların cihaz içindeki elektron delikleriyle yeniden birleşmesi ve enerjiyi foton formunda serbest bırakmasıyla meydana gelir. Yayılan ışığın rengi, yarı iletken malzemenin enerji bant aralığı tarafından belirlenir. LTST-C19HE1WT-5A iki temel malzeme sistemi kullanır: Mavi ve yeşil çipler için İndiyum Galyum Nitrür (InGaN) ve kırmızı çip için Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit (AlInGaP). Bu üç ana renk çipine akımı bağımsız olarak kontrol ederek, toplamsal renk karıştırma yoluyla beyaz (üçü uygun şekilde dengelendiğinde) dahil olmak üzere geniş bir ikincil renk yelpazesi üretilebilir.

13. Gelişim Trendleri

SMD LED teknolojisindeki genel trend, daha yüksek verimlilik (vat başına daha fazla lümen), daha küçük paket boyutları ve gelişmiş renksel geriverim ve tutarlılık yönünde devam etmektedir. Ayrıca daha yüksek güvenilirlik ve daha uzun operasyonel ömür yönünde bir itici güç vardır. LTST-C19HE1WT-5A gibi çok renkli LED'ler için trendler arasında daha öngörülebilir renk karışımı için daha sıkı sınıflandırma toleransları, paket içinde entegre sürücü IC'ler ("akıllı LED'ler") ve yeni nesil esnek ve katlanabilir ekranlar için daha da ince profiller bulunur. Altta yatan yarı iletken malzemeler de, özellikle geleneksel olarak kırmızı ve maviye göre performansta geride kalan yeşil LED'ler için verimliliği artırmak amacıyla geliştirilmektedir.