LTST-C19HRGYW Tam Renkli SMD LED Veri Sayfası - Paket Boyutları - Kırmızı/Yeşil/Sarı - 30mA - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C19HRGYW, kompakt boyut ve otomatik montaj gerektiren modern elektronik uygulamalar için tasarlanmış tam renkli bir yüzey montaj LED'dir. Bu cihaz, tek bir ekstra ince paket içinde üç farklı LED çipini entegre ederek çok yönlü renk göstergesi ve arka aydınlatma çözümlerini mümkün kılar.

1.1 Temel Avantajlar

Bu LED, tasarım mühendisleri için birkaç önemli avantaj sunar. Birincil faydası, üç ışık kaynağını (Kırmızı, Yeşil, Sarı) tek bir minyatür alana sığdırarak değerli PCB alanından tasarruf sağlamasıdır. Paket, yalnızca 0.35mm yüksekliği ile son derece incedir ve ultra ince cihazlar için uygundur. RoHS direktiflerine tam uyumludur ve standart kızılötesi reflow lehimleme süreçleriyle uyumluluk için tasarlanmıştır, bu da yüksek hacimli, otomatik üretimi kolaylaştırır.

1.2 Hedef Pazar ve Uygulamalar

Cihaz, geniş bir tüketici ve endüstriyel elektronik yelpazesini hedeflemektedir. Birincil uygulamaları, telsiz ve cep telefonları gibi telekomünikasyon ekipmanlarında durum göstergeleri ve tuş takımı veya klavye arka aydınlatmasını içerir. Ayrıca dizüstü bilgisayarlar, ağ sistemleri, çeşitli ev aletleri ve iç mekan tabela veya sembol aydınlatmaları gibi ofis otomasyon ürünlerinde kullanıma oldukça uygundur. Renk kombinasyonu, tek bir bileşende çoklu durum göstergesine olanak tanır.

2. Derinlemesine Teknik Parametre Analizi

Aşağıdaki bölümler, cihazın standart koşullar altındaki çalışma limitleri ve performans özelliklerinin detaylı bir dökümünü sağlar.

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Mutlak maksimum değerler, 25°C ortam sıcaklığında (Ta) belirtilmiştir. Kırmızı ve Sarı çipler için güç dağılımı 75mW, Yeşil çip için 80mW'dır. Maksimum sürekli DC ileri akım, Kırmızı ve Sarı için 30mA, Yeşil için 20mA'dır. Darbe koşulları altında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) daha yüksek bir tepe ileri akımı olan 80mA (Kırmızı/Sarı) ve 100mA (Yeşil) izin verilir. Cihaz -20°C ila +80°C sıcaklık aralığında çalışabilir ve -30°C ila +85°C arasında depolanabilir. Maksimum 10 saniye boyunca 260°C'de kızılötesi reflow lehimlemeye dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bu parametreler, Ta=25°C'de önerilen koşullar altında çalıştırıldığında tipik performansı tanımlar. Işık şiddeti (Iv), 20mA ileri akımında (If) ölçülür. Kırmızı çip için Iv, minimum 45.0 mcd'den maksimum 180.0 mcd'ye kadar değişir. Yeşil çip, 71.0 mcd'den 450.0 mcd'ye kadar daha yüksek bir çıkış sunar. Sarı çip ise 71.0 mcd'den 280.0 mcd'ye kadar değişir. Cihaz, geniş, dağınık aydınlatma sağlayan 130 derecelik çok geniş bir görüş açısına (2θ1/2) sahiptir. Tepe emisyon dalga boyları (λP) 632.0 nm (Kırmızı), 520.0 nm (Yeşil) ve 595.0 nm (Sarı)'dir. İlgili baskın dalga boyu (λd) aralıkları 617-631 nm (Kırmızı), 520-530 nm (Yeşil) ve 587-602 nm (Sarı)'dir. 20mA'de ileri voltaj (Vf), Kırmızı ve Sarı için 1.8V ila 2.4V, Yeşil için 2.9V ila 3.5V arasındadır. Tüm renkler için, 5V ters voltajda (Vr) maksimum ters akım (Ir) 10 μA'dır.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Üretimde renk ve parlaklık tutarlılığını sağlamak için, LED'ler ışık şiddetlerine göre sınıflara ayrılır.

3.1 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflandırma sistemi, LED'leri 20mA'de ölçülen ışık çıkışlarına göre kategorize eder. Her sınıfın tanımlanmış bir minimum ve maksimum değeri vardır ve her sınıf içinde +/-%15 tolerans bulunur. Kırmızı çip için sınıflar P (45.0-71.0 mcd), Q (71.0-112.0 mcd) ve R (112.0-180.0 mcd) olarak etiketlenir. Yeşil çip Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd), S (180.0-280.0 mcd) ve T (280.0-450.0 mcd) sınıflarını kullanır. Sarı çip ise Q (71.0-112.0 mcd), R (112.0-180.0 mcd) ve S (180.0-280.0 mcd) olarak sınıflandırılır. Bu sistem, tasarımcıların uygulamaları için belirli parlaklık gereksinimlerini karşılayan bileşenleri seçmelerine olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiksel verilere atıfta bulunulsa da, bu tür bir cihaz için tipik eğriler temel ilişkileri gösterir. İleri akım - ileri voltaj (I-V) eğrisi, akım sınırlayıcı devre tasarımı için kritik olan üstel ilişkiyi gösterir. Bağıl ışık şiddeti - ileri akım eğrisi, ışık çıkışının maksimum değere kadar akımla nasıl arttığını gösterir. Spektral dağılım eğrisi, AlInGaP (Kırmızı/Sarı) ve InGaN (Yeşil) yarı iletken malzemelerinin karakteristik dar emisyon bantlarını göstererek saf renk çıkışını tanımlar. Bu eğrileri anlamak, sürüş koşullarını optimize etmek ve farklı çalışma senaryoları altındaki performansı tahmin etmek için esastır.

5. Mekanik ve Paket Bilgisi

5.1 Paket Boyutları ve Pin Ataması

LTST-C19HRGYW, standart bir EIA paket şemasına uyar. Lens rengi beyaz dağınıktır. Dahili kaynak renkleri ve karşılık gelen pin atamaları şöyledir: Pin 1 AlInGaP Kırmızı çip, Pin 2 InGaN Yeşil çip ve Pin 3 AlInGaP Sarı çip içindir. Aksi belirtilmedikçe tüm boyutsal toleranslar ±0.1 mm'dir. Kritik yerleşim ve boşluk hesaplamaları için kesin mekanik çizime başvurulmalıdır.

5.2 Önerilen PCB Bağlantı Pedi

Güvenilir lehimleme ve reflow sürecinde uygun mekanik hizalama sağlamak için önerilen bir lehim pedi deseni (footprint) sağlanmıştır. Bu desene uymak, "mezar taşı" (bileşenin dik durması) oluşumunu önlemeye ve hem elektriksel bağlantı hem de mekanik dayanım için çok önemli olan iyi bir lehim file oluşumunu sağlamaya yardımcı olur.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 IR Reflow Lehimleme Parametreleri

Kurşunsuz (Pb-free) lehimleme süreçleri için belirli bir sıcaklık profili önerilir. Tepe gövde sıcaklığı 260°C'yi geçmemeli ve 260°C üzerindeki süre maksimum 10 saniye ile sınırlandırılmalıdır. Bir ön ısıtma aşaması da tanımlanmıştır. LED paketinde, performansı düşürebilecek veya arızaya neden olabilecek tabakalaşma veya çatlama gibi termal hasarı önlemek için bu kılavuzlara uymak kritiktir.

6.2 Depolama ve Taşıma Koşulları

Uygun taşıma, güvenilirlik için esastır. Cihaz elektrostatik deşarja (ESD) duyarlıdır; bu nedenle, taşıma sırasında bileklik ve topraklanmış ekipman gibi anti-statik önlemler zorunludur. Depolama için, açılmamış nem geçirmez torbalar (nem alıcı ile) ≤30°C ve ≤%90 RH'de saklanmalı ve raf ömrü bir yıldır. Açıldıktan sonra, bileşenler ≤30°C ve ≤%60 RH'de saklanmalı ve bir hafta içinde IR reflow işlemine tabi tutulmalıdır (Nem Duyarlılık Seviyesi 3, MSL 3). Orijinal torbadan daha uzun süre saklanırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamış mısır" etkisini önlemek için en az 20 saat 60°C'de kurutma gereklidir.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i normal sıcaklıkta etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süre batırmak kabul edilebilir. Belirtilmemiş kimyasal temizleyiciler plastik paketi veya lensi hasara uğratabilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgisi

LED'ler, otomatik pick-and-place makineleriyle uyumlu bir bant ve makara formatında tedarik edilir. Bant genişliği 8mm'dir ve 7 inç çapındaki makaralara sarılır. Her makarada 4000 adet bulunur. Tam makaradan daha az miktarlar için, minimum paketleme miktarı 500 adettir. Paketleme ANSI/EIA 481 spesifikasyonlarına uygundur. Bant, bileşenleri korumak için bir kapak bandı ile kapatılır ve bandın içinde izin verilen maksimum ardışık eksik bileşen sayısı ikidir.

8. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

8.1 Tipik Uygulama Devreleri

Paket içindeki her renk çipi bağımsız olarak sürülmelidir. Tipik bir sürücü devresi, her anot (pin) ile seri olarak bir akım sınırlayıcı direnç içerir. Direnç değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = (Vcc - Vf) / If, burada Vcc besleme voltajı, Vf belirli LED çipinin ileri voltajı (güvenilirlik için veri sayfasındaki maksimum değer kullanılır) ve If istenen ileri akımdır (DC değerini aşmamalıdır). Çoklama veya gelişmiş kontrol için, üç kanal arasında parlaklığı ayarlamak ve renk karıştırma efektleri oluşturmak için sabit akım sürücüleri veya PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) kullanılabilir.

8.2 Tasarım Hususları ve Uyarılar

Bu LED, genel amaçlı elektronik ekipmanlar için tasarlanmıştır. Arızanın güvenliği tehlikeye atabileceği olağanüstü güvenilirlik gerektiren uygulamalar için (örneğin, havacılık, tıbbi cihazlar), tasarım öncesi bileşen tedarikçisi ile istişare gereklidir. Cihaz ters voltaj çalışması için tasarlanmamıştır; test koşulunun (5V) ötesinde ters öngerilim uygulamak hasara neden olabilir. Maksimum akım değerlerine yakın çalışılıyorsa veya yüksek ortam sıcaklıklarında termal yönetim dikkate alınmalıdır, çünkü aşırı ısı ışık çıkışını ve ömrü azaltabilir. Geniş görüş açısı, alan aydınlatması için mükemmeldir ancak belirli ışın şekillendirme için ışık kılavuzları veya difüzörler gerektirebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

LTST-C19HRGYW'nin temel farklılaştırıcısı, ekstra ince bir SMD paketinde çoklu çipli, tam renkli yeteneğidir. Üç ayrı tek renkli LED kullanmaya kıyasla, PCB üzerinde önemli alan tasarrufu sağlar ve montaj sürecini basitleştirir. Kırmızı ve Sarı için AlInGaP teknolojisinin kullanılması yüksek verimlilik ve iyi renk saflığı sağlarken, Yeşil çip için InGaN teknolojisi kullanılır. 130 derecelik görüş açısı dikkate değer şekilde geniştir ve daha dar açılı cihazlara kıyasla daha düzgün aydınlatma sunar. Standart IR reflow süreçleriyle uyumluluğu, onu ana akım SMT montaj hatlarıyla uyumlu hale getirir.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Üç rengi de aynı anda maksimum DC akımlarında sürebilir miyim?

C: Hayır. Paylaşılan paketin güç dağılımı ve termal limitleri dikkate alınmalıdır. Üç çipi de bireysel maksimum DC akımlarında (30mA+20mA+30mA=80mA toplam) sürmek, mükemmel bir ısı emici sağlanmadıkça muhtemelen paketin termal kapasitesini aşar. Eşzamanlı tam güç çalışması için güç azaltma eğrilerine başvurmak veya daha düşük akımlarda çalışmak tavsiye edilir.

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

C: Tepe dalga boyu (λP), emisyon spektrumunun maksimum yoğunluğa sahip olduğu dalga boyudur. Baskın dalga boyu (λd), CIE renklilik diyagramından türetilir ve LED'in algılanan rengiyle eşleşen saf spektral rengin tek dalga boyunu temsil eder. λd, insan renk algısıyla daha yakından ilişkilidir.

S: Sipariş verirken sınıf kodunu nasıl yorumlamalıyım?

C: Sınıf kodu (örneğin, Kırmızı için R), o belirli LED için garanti edilen ışık şiddeti aralığını belirtir. Tutarlı ürün görünümü ve performansı için gereken parlaklık özelliklerine sahip LED'leri almak üzere, sipariş verirken her renk için istenen sınıf kodunu belirtmelisiniz.

11. Pratik Uygulama Örneği

Senaryo: Bir Ağ Yönlendirici için Durum Göstergesi

Bir tasarımcı, birden fazla sistem durumunu göstermek için tek bir göstergeye ihtiyaç duyar: Kapalı (ışık yok), Önyükleme (Sarı yanıp sönme), Normal Çalışma (Yeşil sabit), Ağ Hatası (Kırmızı sabit) ve Veri Aktiviteli (Yeşil yanıp sönme). LTST-C19HRGYW ideal bir seçimdir. Bir mikrodenetleyici GPIO pini, her katoda bağlanabilir (ortak anot tarafında uygun akım sınırlayıcı dirençlerle). Yazılım daha sonra her rengi bağımsız olarak kontrol edebilir: önyükleme için Sarı'yı, normal için Yeşil'i, hata için Kırmızı'yı açmak ve veri aktivitesi için Yeşil'i açıp kapatmak. Bu, üç ayrı LED'in yerini alarak, tek bir noktadan temiz, çok durumlu bir gösterge sağlarken kart alanından ve bileşen sayısından tasarruf sağlar.

12. Çalışma Prensibi Giriş

Işık Yayan Diyotlar (LED'ler), üzerlerinden bir elektrik akımı geçtiğinde ışık yayan yarı iletken cihazlardır. Bu olaya elektrolüminesans denir. LTST-C19HRGYW'de iki farklı yarı iletken malzeme sistemi kullanılır. Kırmızı ve Sarı çipler, kırmızıdan sarı-turuncu spektrumunda ışık üretmek için verimli olan Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit'ten (AlInGaP) yapılır. Yeşil çip, mavi ve yeşil ışık üretmek için standart malzeme olan İndiyum Galyum Nitrit'ten (InGaN) yapılır. İleri öngerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleşerek enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Işığın belirli rengi, yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir.

13. Teknoloji Trendleri

LTST-C19HRGYW gibi SMD LED'lerin gelişimi, birkaç önemli endüstri trendini takip eder. Daha küçük cihazlarda daha fazla bileşen ve özelliğe olanak tanıyan sürekli bir küçülme eğilimi vardır. Daha yüksek verimlilik, birim elektrik gücü başına daha büyük ışık çıkışına (daha yüksek etkinlik) yol açan bir diğer büyük trenddir ve bu, pil ile çalışan uygulamalar için çok önemlidir. Geliştirilmiş renksel geriverim ve daha sıkı sınıflandırma toleransları da odak noktalarıdır ve ekranlarda ve aydınlatmada daha tutarlı ve doğru renk üretimini sağlar. Ayrıca, zorlu ortamlar için geliştirilmiş güvenilirlik ve dayanıklılık, yüksek sıcaklıklı lehimleme süreçleriyle uyumlulukla birlikte, ileri otomotiv ve endüstriyel uygulamaların taleplerini karşılamak için devam eden gelişmelerdir.