Turuncu SMD LED LTST-C150KFKT Veri Sayfası - EIA Paketi - 20mA - 90mcd - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C150KFKT, modern elektronik uygulamalar için güvenilir ve verimli turuncu gösterge aydınlatması gerektiren durumlara özel olarak tasarlanmış, yüksek parlaklıklı bir yüzey montaj LED'idir. Gelişmiş AlInGaP yarı iletken çip kullanır; bu çip, turuncu-kırmızı spektrum aralığında yüksek ışık şiddeti ve yüksek verimlilik üretmesiyle bilinir. Bileşen, EIA standartlarına uygun bir paketleme formunda sunulur ve seri üretimde yaygın olarak kullanılan otomatik yüzey montaj sistemleriyle uyumludur. Cihaz, verimli işleme ve işlenme için 7 inç çapında bir makaraya sarılı, 8 mm'lik bir taşıma bandı formatında sağlanır.

Ana tasarım hedefleri, tutarlı optik performans sağlamak, kurşunsuz lehimleme işlemleriyle uyumlu olmak ve RoHS gibi çevresel standartlara uygunluktur. "Su berraklığı" lens malzemesi, çipin doğal renginin önemli bir dağılma veya renk sapması olmadan yayılmasını sağlayarak doygun bir turuncu ışık çıktısı üretir.

2. Teknik Parametrelerin Detaylı Açıklaması

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihazda kalıcı hasara yol açabilecek stres limitlerini tanımlar. Bu limitlerde veya bunların ötesinde çalışmanın garantisi yoktur. Uzun vadeli güvenilir performans için bu tür işlemlerden kaçınılmalıdır.

• Güç Tüketimi:75 mW. Bu, ortam sıcaklığı 25°C iken paketin dağıtabileceği maksimum toplam güçtür. Bu sınırın aşılması, yarı iletken bağlantılarının aşırı ısınma hasarı riski taşır.
• Doğru Akım İleri Akım:30 mA. Uygulanabilecek maksimum sürekli ileri akım.
• Tepe İleri Akım:80 mA. Bu akım yalnızca kısa süreli akım dalgalanmalarına karşı koymak için darbe koşullarında izin verilir.
• Derecelendirme Faktörü:Ortam sıcaklığı her 1°C arttığında, termal aşırı gerilimi önlemek için maksimum izin verilen doğru akım ileri akımı 0.4 mA düşürülmelidir.
• Ters Gerilim:5 V. Bu değeri aşan ters gerilim uygulanması, delinmeye ve arızaya neden olabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-55°C ila +85°C. Cihaz bu tam aralıkta çalışabilir ve depolanabilir.
• Lehimleme Sıcaklığı Dayanımı:Cihaz, 260°C dalga lehimleme veya kızılötesi reflow lehimleme için 5 saniye ve 215°C buhar faz lehimleme için 3 dakika dayanabilir.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, Ta=25°C ve IF=20mA standart test koşullarında ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti:45.0 mcd, tipik değer 90.0 mcd. Bu, milikandela cinsinden ölçülen ışık çıkışıdır. Bu değer, insan gözünün spektral tepki eğrisiyle eşleşen bir filtre kullanan bir sensörle ölçülmüştür.
• Görüş Açısı:Tipik değer 130°. Bu geniş görüş açısı, ışığın geniş bir Lambertian tipi modelde yayıldığını ve geniş bir görünürlük aralığı gerektiren uygulamalar için uygun olduğunu gösterir.
• Tepe Emisyon Dalga Boyu:Tipik değer 611 nm. Spektral çıkışın en güçlü olduğu belirli dalga boyu.
• Baskın Dalga Boyu:Tipik değer 605 nm. Bu, CIE renklilik diyagramından türetilen, LED'in rengini tanımlayan ve insan gözü tarafından algılanan tek bir dalga boyudur.
• Spektral çizgi yarı genişliği:Tipik değer 17 nm. Bu, spektral saflığı ifade eder; dar bir genişlik, çıktının monokromatiğe daha yakın olduğu anlamına gelir.
• İleri yönlü voltaj:IF=20mA'de, minimum 2.0V, tipik 2.4V. LED çalışırken üzerindeki gerilim düşümü. Bu, akım sınırlama devresi tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Yönlü Akım:VR=5V'de, maksimum 10 µA. Cihaz ters öngerilimliyken oluşan küçük sızıntı akımı.
• Kapasitans:VF=0V, f=1MHz'de tipik değer 40 pF. Jonksiyon kapasitansı, yüksek hızlı anahtarlama uygulamalarıyla ilgili olabilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'lerin ışık şiddeti partiye göre değişiklik gösterebilir. Nihai kullanıcılar için tutarlılığı sağlamak amacıyla, ürünler ölçülen performanslarına göre farklı "seviye" gruplarına ayrılır. LTST-C150KFKT için ana seviye sınıflandırması, 20mA akım altındaki ışık şiddetine dayanır.

• Seviye kodu P:45.0 - 71.0 mcd
• Sınıflandırma Kodu Q:71.0 - 112.0 mcd
• Sınıflandırma Kodu R:112.0 - 180.0 mcdSınıflandırma Kodu S:180.0 - 280.0 mcd

Her parlaklık sınıfına +/-%15 tolerans uygulanmıştır. Parlaklık düzgünlüğünün kritik olduğu sistemler tasarlanırken, görünür parlaklık farklılıklarından kaçınmak için tek bir sınıflandırma kodu belirtmek veya sınıf aralığını bilmek çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulsa da, bunların örtülü özellikleri AlInGaP LED'lerin standart karakteristiğidir ve tasarım için kritik öneme sahiptir.

4.1 İleri Yön Akım-İleri Yön Gerilim İlişki Eğrisi

Bu ilişki üsseldir. Açma eşiğini aşan voltajdaki küçük bir artış, akımda büyük bir artışa yol açar. Bu nedenle, termal kaçak ve hasarı önlemek için LED'ler sabit voltaj kaynağı yerine akım sınırlayıcı bir kaynakla sürülmelidir.

4.2 Işık Şiddeti ve İleri Yönlü Akım İlişkisi

Çalışma aralığında, ışık çıkışı genellikle ileri akımla doğru orantılıdır. Ancak verimlilik genellikle maksimum derecelendirmenin altındaki akımlarda zirve yapar ve daha yüksek akımlarda artan ısı nedeniyle düşer.

4.3 Sıcaklık Bağımlılığı

Işık şiddeti ve ileri voltaj sıcaklığa bağımlıdır. Kavşak sıcaklığı arttıkça:

• Işık şiddeti azalır:Çıkış önemli ölçüde düşebilir, bu da termal yönetimde dikkate alınması gereken bir faktördür.
• İleri voltaj azalır:VF negatif sıcaklık katsayısına sahiptir. Ortam sıcaklığında büyük değişiklikler olursa, bu basit dirençli akım sınırlama devresindeki akımı etkileyebilir.

4.4 Spektral Dağılım

Spektral çıkış eğrisi, 611 nm tepe dalga boyu merkezli olacaktır. 17 nm'lik yarı genişlik, spektrumun nispeten dar olduğunu gösterir; bu, AlInGaP gibi doğrudan bant aralıklı yarı iletkenlerin karakteristiğidir ve saf turuncu ışık üretilmesini sağlar.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

Cihaz, EIA yüzey montaj paket form faktörü standartlarına uygundur. Temel boyut açıklamaları şunları içerir:

• 所有主要尺寸均以毫米为单位。Aksi belirtilmedikçe, standart tolerans ±0.10 mm'dir.

Veri sayfası, LED gövdesinin detaylı boyut çizimlerini içerir; bu, PCB lehim pedi desenlerinin oluşturulması için çok önemlidir. Güvenilir lehim bağlantısı oluşumu ve reflow lehimleme sürecinde doğru hizalamayı sağlamak için önerilen lehim pedi düzeni de sağlanmıştır. Polarite, cihaz üzerindeki katot işareti (genellikle paketin bir tarafındaki çentik, yeşil çizgi veya başka bir görsel işaret) ile belirtilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzu

6.1 Reflow Lehimleme Sıcaklık Profili

Spesifikasyon kitabı, iki önerilen kızılötesi reflow lehimleme sıcaklık profilini sunar:

1. Geleneksel proses:Kalay-kurşun lehim için standart profil.
2. Kurşunsuz proses:SAC gibi kurşunsuz lehim pastaları için optimize edilmiş profil. Bu profil, kurşunsuz alaşımların daha yüksek erime noktasına uyum sağlamak için genellikle daha yüksek bir tepe sıcaklığına sahiptir. Sıvı faz çizgisi üzerindeki süre ve ısınma hızı, termal şoku önlemek ve LED'in epoksi kapsülüne zarar vermeden iyi bir lehim bağlantısı oluşturulmasını sağlamak için kritik öneme sahiptir.

6.2 Depolama Koşulları

LED'ler nem hassas cihazlardır. Ortam nemine uzun süre maruz kalmak, yüksek sıcaklıktaki reflow işlemi sırasında emilen nemin hızla buharlaşması nedeniyle "patlamış mısır" etkisine yol açabilir.

• Önerilen depolama koşulları:Sıcaklık 30°C'yi, bağıl nem %70'i geçmemelidir.
• Torba açma süresi:Orijinal nem önleyici torbadan çıkarılırsa, LED'ler bir hafta içinde reflow lehim işlemine tabi tutulmalıdır.
• Uzun Süreli Depolama/Kurutma:Orijinal ambalajı dışında bir haftadan uzun süre depolanacak LED'ler, nem alıcılı kapalı kaplarda veya nitrojen ortamında saklanmalıdır. Bu şekilde bir haftadan uzun depolanan LED'ler, lehimlemeden önce nemi gidermek için yaklaşık 60°C'de en az 24 saat kurutulmalıdır.

6.3 Temizlik

Yalnızca belirtilen temizleyiciler kullanılmalıdır. Belirtilmemiş kimyasallar epoksi lensi veya paketlemesine zarar verebilir. Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, oda sıcaklığında etanol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan fazla olmamak üzere daldırma önerilir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Ürün, otomatik montaja uygun endüstri standardı paketleme ile sunulur:

• Taşıma Bandı ve Makara:8mm genişliğinde kabartmalı taşıma bandı.
• Makara Boyutları:7 inç çap.
• Rulo başına miktar:3000 adet.
• Minimum sipariş miktarı:Kalan miktar 500 adetten itibaren sipariş verilebilir.
• Paketleme Standardı:ANSI/EIA-481-1-A-1994 spesifikasyonuna uygundur. Taşıyıcı banttaki boş yuvalar kapak bandı ile kapatılmıştır.

LTST-C150KFKT modeli, tipik üretici kodlama sistemini takip eder; burada elemanlar seri, renk, parlaklık sınıfı, lens tipi ve paketleme gibi bilgileri temsil edebilir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Bu LED, aşağıdakiler de dahil olmak üzere, turuncu durum göstergesi, arka aydınlatma veya dekoratif aydınlatma gerektiren geniş uygulamalar için uygundur:

• Tüketici elektroniği.
• Endüstriyel kontrol panelleri ve ölçüm cihazları.
• Otomobil iç aydınlatması.
• Tabela ve dekoratif aydınlatma.
• PCB üzerinde genel amaçlı gösterge ışıkları.

Önemli Not:Veri sayfası, bu LED'in "genel elektronik ekipmanlar" için uygun olduğunu açıkça belirtmektedir. Yüksek güvenilirlik gerektiren, arızanın hayati tehlike veya sağlık riski oluşturabileceği uygulamalar için tasarım öncesinde üreticiye danışılmalıdır.

8.2 Tasarım Hususları ve Devre Konfigürasyonu

Sürüş Yöntemi:LED'ler akım kontrollü cihazlardır. En kritik tasarım kuralı, ileri yön akımını kontrol etmektir.

• Önerilen Devre:Her LED için bir seri akım sınırlama direnci kullanın. Bu, birden fazla LED'i paralel bağlarken kritik öneme sahiptir, çünkü bireysel LED'lerin ileri voltajlarındaki doğal farklılıkları telafi eder. Ayrı dirençler olmadan, VF'si biraz daha düşük olan LED orantısız şekilde daha fazla akım çekecek ve bu da düzensiz parlaklığa ve potansiyel aşırı akım arızalarına yol açacaktır.
• Önerilmeyen Devre:Yukarıda belirtilen akım dengesizliği riski nedeniyle, birden fazla LED'i doğrudan paralel bağlayıp tek bir akım sınırlama direncini paylaşmak önerilmez.

Seri direncin değeri Ohm Kanunu kullanılarak hesaplanır: R = / I_istenen. Muhafazakar bir tasarım için, daima veri sayfasındaki tipik veya maksimum VF değerini kullanın.

8.3 Elektrostatik Deşarj Koruması

LED'ler elektrostatik deşarja karşı hassastır. ESD, yüksek ters yön kaçak akımı, düşük ileri yön voltajı veya düşük akımda ışık yaymama şeklinde kendini gösteren gizli veya felaket hasarına neden olabilir.

Alınacak önlemler şunları içerir:

• İşlem sırasında iletken bileklik veya antistatik eldiven kullanın.
• Tüm iş istasyonlarının, ekipmanların ve depolama raflarının doğru şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.
• Plastik lensler üzerinde birikebilecek statik elektrik yükünü nötrleştirmek için iyon jeneratörü kullanın.

Potansiyel ESD hasarını test etmek için LED'in yanıp yanmadığını kontrol edin ve düşük test akımında VF'sini ölçün. Anormal okumalar olası hasara işaret edebilir.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaştırma

LTST-C150KFKT'nin temel farklılaştırıcı avantajı, malzeme sistemi ve paketleme tasarımından kaynaklanır:

• AlInGaP çip teknolojisi:Standart GaAsP gibi eski teknolojilerle karşılaştırıldığında, AlInGaP önemli ölçüde daha yüksek ışık yayma verimliliği ve parlaklık, daha iyi sıcaklık kararlılığı ve daha uzun kullanım ömrü sunar. Bu, onu yüksek görünürlük ve güvenilirlik gerektiren uygulamalar için daha üstün kılar.
• Su berraklığında lens:Saçılmalı veya renkli lenslerle karşılaştırıldığında, daha doygun ve canlı renkler sunar; bu lensler ışığı saçar ve renk saflığını azaltabilir. Renk tanımının önemli olduğu uygulamalar için idealdir.
• Kurşunsuz ve RoHS Uyumu:Modern çevre düzenlemelerine uygundur, bu günümüzde satılan çoğu elektronik ürün için zorunlu bir gerekliliktir.
• Geniş Görüş Açısı:Farklı açılardan görüntülenmesi gereken panel göstergeleri için avantajlı olan, üstün eksen dışı görünürlük sağlar.

10. Sıkça Sorulan Sorular

10.1 Tepe Dalga Boyu ile Baskın Dalga Boyu Arasındaki Fark Nedir?

Tepe Dalga BoyuLED'in en fazla ışık gücü yaydığı fiziksel dalga boyudur, doğrudan spektrum ölçümünden elde edilir.Baskın Dalga Boyuİnsan gözünün renk algısına dayanan ve gördüğümüz tek rengi en iyi temsil eden hesaplanmış bir değerdir. Bu turuncu gibi monokromatik LED'ler için, genellikle birbirine yakındırlar, ancak λd tasarımda renk özellikleri için daha alakalı bir parametredir.

10.2 Neden 20mA Test Akımı Kullanılır?

20mA, tarihsel olarak birçok küçük sinyal LED'i için standart sürücü akımı olmuştur ve parlaklık, verimlilik ve güç tüketimi arasında iyi bir denge sağlar. Farklı LED modellerini karşılaştırmak için evrensel bir referans noktası görevi görür. Uygulamanız farklı bir akım kullanabilir, ancak tüm performans parametreleri buna göre değişecektir ve mutlak maksimum derecelendirmeler dahilinde kalmalısınız.

10.3 Doğru parlaklık sınıflandırması nasıl seçilir?

Sınıf seçimi, uygulamanın parlaklık gereksinimlerine ve düzgünlük toleransına göre yapılır. Tek bir gösterge LED'i için herhangi bir sınıf yeterli olabilir. Tüm LED'lerin aynı parlaklıkta görünmesi gereken diziler için, tek ve dar bir sınıf belirlemeli ve kalan küçük farkları gizlemek için optik difüzyon uygulamayı düşünmelisiniz.

10.4 Bu LED'i doğrudan 3.3V veya 5V mikrodenetleyici pini ile sürmek mümkün müdür?

Doğrudan sürülemez.Mikrodenetleyici GPIO pinleri bir akım kaynağı değil, bir gerilim kaynağıdır. Genellikle çıkış gerilimini korurken sabit 20mA akım sağlayamaz. Daha da önemlisi, LED'in negatif sıcaklık katsayısına karşı koruma sağlayamaz. SizzorunluSeri akım sınırlama direnci kullanın, Bölüm 8.2'de açıklandığı gibi. 3.3V güç kaynağı ve 20mA hedef akım için direnç değeri yaklaşık / 0.02A = 45 ohm'dur. Standart 47 ohm'luk bir direnç uygun bir seçim olacaktır.

11. Gerçek Tasarım ve Kullanım Örnekleri

Senaryo:"Sistem Çalışıyor" durumunu göstermek için üç parlak, düzgün turuncu LED gerektiren endüstriyel ekipman için durum göstergesi paneli tasarımı.

1. Bileşen Seçimi:LTST-C150KFKT, yüksek parlaklığı, turuncu rengi ve otomatik montaja uygun SMD paketi nedeniyle seçilmiştir.
2. Devre Tasarımı:Sistem güç rayı 5V'dur. Düzgün parlaklık sağlamak için, her LED için bir tane olmak üzere üç özdeş sürücü devresi kullanılmıştır. Tipik VF 2.4V ve tasarım akımı 20mA kullanılarak seri direnç değeri hesaplanır: R = / 0.02A = 130 ohm. En yakın standart değer olan 130 veya 120 ohm seçilir. Direncin güç derecelendirmesi *0.02A = 0.052W'dir, bu nedenle standart 1/8W direnç yeterlidir.
3. PCB Yerleşimi:PCB pad geometrileri, veri sayfasındaki üretici önerilen pad boyutları kullanılarak oluşturulmuştur. Isı dağılımı için LED'ler arasında yeterli mesafe bırakılmıştır.
4. Termal Değerlendirme:Panel, muhafazanın içinde yer alır. Sıcaklık artışından kaynaklanan ışık çıkışı düşüşünü azaltmak için, ısıyı diğer PCB katmanlarına iletmek amacıyla LED pedlerinin yakınına küçük termal viyalar yerleştirilmiştir ve muhafazanın havalandırması bulunmaktadır.
5. Tedarik:Görsel düzgünlüğü sağlamak için, satın alma emri, üretim için gerekli olan tüm 3.000 adet için "Bin Kodu S" belirtmiştir.

12. Çalışma Prensibi

LTST-C150KFKT'deki ışık emisyonu, AlInGaP malzemesinden yapılmış bir yarı iletken p-n eklemindeki elektrolüminesansa dayanır. İleri yönlü bir voltaj uygulandığında, n-tipi bölgeden elektronlar ve p-tipi bölgeden delikler eklem bölgesine enjekte edilir. Bu taşıyıcılar yarı iletkenin aktif bölgesinde yeniden birleştiğinde enerji açığa çıkarırlar. AlInGaP gibi doğrudan bant aralıklı malzemelerde, bu enerji başlıca fotonlar şeklinde salınır. Yayılan ışığın belirli dalga boyu, kristal büyütme sürecinde yaklaşık 2.03 eV olacak şekilde tasarlanan ve yaklaşık 611 nm turuncu ışığa karşılık gelen yarı iletken malzemenin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. "Su berraklığında" epoksi kapsülasyon malzemesi, çipi korur, mekanik stabilite sağlar ve ışık çıktı huzmesini şekillendiren bir lens görevi görür.

13. Teknoloji Trendleri

LED teknolojisinin gelişimi, LTST-C150KFKT gibi bileşenlerle ilgili birkaç temel alanda yoğunlaşmaya devam ediyor:

• Verimliliği Artırma:Süregelen malzeme bilimi araştırmaları, radyasyonsuz yeniden birleşmeyi azaltmayı ve çipin ışık çıkarma verimliliğini artırmayı amaçlamaktadır. Bu sayede aynı akımda daha parlak LED'ler veya daha düşük güçte aynı parlaklık elde edilebilmektedir.
• Renk Tutarlılığı ve Sınıflandırmada İyileştirme:Epitaksiyel büyüme ve üretim süreci kontrolündeki gelişmeler, daha dar parametre dağılımlarına yol açarak geniş sınıflandırma ihtiyacını azaltmış ve daha tutarlı bir üretim performansı sağlamıştır.
• Miniaturizasyon:Daha küçük elektronik cihazlara yönelik itici güç, LED paket boyutlarının sürekli küçülmesini ve aynı zamanda optik çıkışın korunmasını veya artırılmasını sağlamaktadır.
• Daha Yüksek Güvenilirlik ve Ömür:Paketleme malzemeleri ve çip montaj teknolojilerindeki iyileştirmeler, termal döngülere, neme ve diğer çevresel streslere karşı direnci artırarak kullanım ömrünü uzatmaktadır.
• Entegrasyon:Birden fazla LED çipini, kontrol devresini ve hatta sürücüleri tek bir pakette birleştirme eğilimi, nihai kullanıcı tasarımını basitleştirmek ve PCB alanını azaltmak içindir.

LTST-C150KFKT gibi bileşenler, bu evrimde olgun ve optimize edilmiş bir düğümü temsil eder ve standart gösterge ışığı uygulamaları için güvenilir ve yüksek performanslı bir çözüm sunar.