Ters Montajlı Chip LED LTST-C230KSKT Veri Sayfası - Sarı - 20mA - 2.4V - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

Bu belge, AlInGaP (Alüminyum İndiyum Galyum Fosfit) teknolojisini kullanan, yüksek parlaklıklı, ters montajlı bir Chip LED'in özelliklerini detaylandırır. Cihaz, yüzey montaj uygulamaları için tasarlanmış olup sarı ışık yayan su berraklığında bir lense sahiptir. 7 inç çapındaki makaralara sarılmış 8mm şerit üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu otomatik pick-and-place montaj sistemleri ve standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçleriyle tam uyumlu hale getirir. Ürün, RoHS (Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması) direktiflerine uyar ve bu da onu yeşil bir ürün olarak sınıflandırır.

1.1 Temel Özellikler ve Hedef Pazar

Bu LED'in birincil özellikleri, belirli optik veya mekanik düzenlemeler için avantajlı olabilen ters montaj tasarımını ve yüksek verimliliği ve kararlılığı ile bilinen ultra parlak AlInGaP çipinin kullanımını içerir. Paket, geniş uyumluluğu sağlamak için EIA (Elektronik Endüstrileri Birliği) standartlarına uygundur. Entegre Devre (IC) uyumlu sürme karakteristikleri, mikrodenetleyici çıkışları veya sürücü devreleriyle doğrudan arayüz oluşturmaya uygun olmasını sağlar. Bu LED, güvenilir ve otomatik montajın gerekli olduğu tüketici elektroniği, endüstriyel göstergeler, otomotiv iç aydınlatma ve genel arka aydınlatma uygulamalarını hedeflemektedir.

2. Teknik Parametre Derinlemesine İnceleme

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

Bu değerler, cihaza kalıcı hasar verebilecek stres limitlerini tanımlar. Ortam sıcaklığında (Ta) 25°C'de belirtilmiştir.

• Güç Dağılımı (Pd):75 mW. Bu, LED paketinin ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):80 mA. Bu sadece aşırı ısınmayı önlemek için darbe koşullarında (1/10 görev döngüsü, 0.1ms darbe genişliği) izin verilir.
• DC İleri Akım (I_F):30 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli akımdır.
• Ters Gerilim (V_R):5 V. Ters öngerilimde bu gerilimin aşılması, jonksiyon bozulmasına neden olabilir.
• Çalışma ve Depolama Sıcaklık Aralığı:-55°C ila +85°C. Cihaz, bu geniş endüstriyel sıcaklık aralığında çalışma ve depolama için derecelendirilmiştir.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:10 saniye boyunca 260°C tepe sıcaklığına dayanır, kurşunsuz (Pb-free) reflow lehimleme profillerine uygundur.

2.2 Elektriksel ve Optik Özellikler

Bunlar, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve I_F=20mA'de ölçülen tipik performans parametreleridir.

• Işık Şiddeti (I_V):18.0 - 60.0 mcd (millikandela). Gerçek şiddet sınıflandırılmıştır (Bkz. Bölüm 3). Ölçüm CIE göz tepki eğrisini takip eder.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu geniş görüş açısı, alan aydınlatması için uygun, dağınık, odaklanmamış bir ışık yayılım modelini gösterir.
• Tepe Yayılım Dalga Boyu (λ_P):588 nm. Bu, spektral güç çıkışının maksimum olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):587 nm. CIE renklilik diyagramından türetilen bu tek dalga boyu, LED'in algılanan rengini (sarı) en iyi şekilde temsil eder.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):15 nm. Bu dar bant genişliği, AlInGaP LED'lerin karakteristiğidir ve doymuş renk saflığı sağlar.
• İleri Gerilim (V_F):2.0V (Min), 2.4V (Tip) 20mA'de. Bu parametre, akım sınırlayıcı devre tasarımı için çok önemlidir.
• Ters Akım (I_R):10 μA (Maks) V_R=5V'de.
• Kapasitans (C):40 pF (Tip) V_F=0V, f=1MHz'de. Yüksek hızlı anahtarlama uygulamaları için ilgilidir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

LED'lerin ışık şiddeti, tutarlılığı sağlamak için sınıflara ayrılır. Sınıf kodu, 20mA'de ölçülen minimum ve maksimum şiddet aralığını tanımlar. Her sınıf içindeki tolerans +/-%15'tir.

• Sınıf M:18.0 - 28.0 mcd
• Sınıf N:28.0 - 45.0 mcd
• Sınıf P:45.0 - 71.0 mcd
• Sınıf Q:71.0 - 112.0 mcd
• Sınıf R:112.0 - 180.0 mcd

Bu sistem, tasarımcıların uygulamaları için gerekli parlaklık seviyesine sahip LED'leri seçmelerine ve çoklu LED dizilerinde görsel tekdüzeliği sağlamalarına olanak tanır.

4. Performans Eğrisi Analizi

Veri sayfasında belirli grafiklere atıfta bulunulurken (örn., Şekil 1, Şekil 5), bu tür LED'ler için tipik eğriler şunları içerir:

• I-V (Akım-Gerilim) Eğrisi:İleri gerilim ve akım arasındaki üstel ilişkiyi gösterir. Diz gerilimi yaklaşık 2.0-2.4V civarındadır.
• Işık Şiddeti vs. İleri Akım:Şiddet, maksimum derecelendirilmiş akıma kadar akımla yaklaşık doğrusal olarak artar.
• Işık Şiddeti vs. Ortam Sıcaklığı:Şiddet, azalan kuantum verimliliği ve artan radyasyonsuz rekombinasyon nedeniyle ortam sıcaklığı arttıkça tipik olarak azalır.
• Spektral Dağılım:Işık çıkışını dalga boyuna karşı gösteren, 588nm'de tepe yapan ve 15nm yarı genişliğe sahip bir grafik.
• Görüş Açısı Deseni:Şiddetin eksen üzeri değerinin yarısına düştüğü 130 derecelik tam görüş açısını gösteren bir kutupsal diyagram.

5. Mekanik ve Paketleme Bilgileri

LED standart bir SMD paketinde gelir. Veri sayfası, bileşenin kendisi için detaylı ölçülü çizimleri (mm cinsinden) içerir. Temel mekanik notlar şunları içerir:

• Çoğu boyutta tolerans ±0.10mm'dir.
• Paket ters montaj için tasarlanmıştır.
• Güvenilir bir lehim bağlantısı ve reflow sırasında uygun hizalama sağlamak için önerilen lehim pedi boyutları sağlanmıştır.
• Cihaz üzerinde polarite belirtilmiştir, bu doğru kurulum için kritiktir.

5.1 Şerit ve Makara Paketleme

LED'ler, üst kapak bandı ile kapatılmış 8mm taşıyıcı şerit üzerinde, 7 inç (178mm) çapındaki makaralara sarılmış olarak tedarik edilir.

• Makara Başına Adet:3000 adet.
• Minimum Sipariş Miktarı (MOQ):Kalan miktarlar için 500 adet.
• Paketleme Standartları:ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarına uyar.
• Eksik Bileşenler:Makara standardı başına maksimum iki ardışık boş yuva izin verilir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için önerilen bir IR reflow profili sağlanmıştır. Temel parametreler şunları içerir:

• Ön Isıtma:150-200°C.
• Ön Isıtma Süresi:Maksimum 120 saniye.
• Tepe Sıcaklık:Maksimum 260°C.
• Sıvı Üstü Süre (tepede):Maksimum 10 saniye. LED, reflow işlemine ikiden fazla maruz bırakılmamalıdır.

Profil JEDEC standartlarına dayanmaktadır. Tasarımcılar, kart tasarımı, lehim pastası ve fırın özelliklerini dikkate alarak kendi spesifik PCB montaj süreçlerini karakterize etmelidir.

6.2 El Lehimleme

El lehimlemesi gerekliyse:

• Havya Sıcaklığı:Maksimum 300°C.
• Lehimleme Süresi:Bacak başına maksimum 3 saniye.
• Sadece bir lehimleme döngüsü ile sınırlandırın.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse:

• Sadece belirtilen çözücüleri kullanın: oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol.
• Daldırma süresi bir dakikadan az olmalıdır.
• Belirtilmemiş kimyasallar LED paketine zarar verebilir.

6.4 Depolama Koşulları

• Kapalı Paket (nem alıcı ile):≤30°C ve ≤%90 RH'de depolayın. Bir yıl içinde kullanın.
• Açılmış Paket:≤30°C ve ≤%60 RH'de depolayın. Nem geçirmez paketlerden çıkarılan bileşenler için, IR reflow işleminin 672 saat (28 gün, MSL 2a) içinde tamamlanması önerilir.
• Uzatılmış Depolama (paket dışında):Nem alıcılı kapalı bir kapta veya nitrojen desikatöründe depolayın. >672 saat depolanırsa, lehimlemeden önce emilen nemi gidermek ve reflow sırasında "patlamayı" önlemek için en az 20 saat 60°C'de pişirin.

7. Uygulama Önerileri ve Tasarım Hususları

7.1 Tipik Uygulama Senaryoları

• Durum Göstergeleri:Tüketici elektroniği, ev aletleri ve ağ ekipmanları üzerinde.
• Arka Aydınlatma:Tuş takımı tuşları, membran anahtarlar veya küçük LCD paneller için.
• Otomotiv İç Aydınlatma:Gösterge paneli ikonları, anahtar aydınlatması veya ortam aydınlatması için.
• Endüstriyel Panel Göstergeleri:Kontrol panellerinde net görsel durum sağlama.

7.2 Sürme Yöntemi ve Devre Tasarımı

LED'ler akım kontrollü cihazlardır. Kararlı ışık çıkışı ve uzun ömür sağlamak için:

• Her zaman bir akım sınırlayıcı direnç veya sabit akımlı bir sürücü kullanın.Doğrudan bir gerilim kaynağına bağlamayın.
• Seri direnci şu formülle hesaplayın: R = (V_kaynak- V_F) / I_F. Muhafazakar bir tasarım için veri sayfasındaki maksimum V_F değerini kullanın.
• Örneğin, 5V kaynak ve hedef I_F=20mA ile: R = (5V - 2.4V) / 0.02A = 130 Ω. Standart 130Ω veya 150Ω direnç uygun olacaktır.
• PWM (Darbe Genişlik Modülasyonu) karartma için, görünür titremeyi önlemek için frekansın yeterince yüksek (>100Hz) olduğundan emin olun.

7.3 Elektrostatik Deşarj (ESD) Önlemleri

LED'ler ESD'ye karşı hassastır. Taşıma ve montaj sırasında her zaman bu önlemleri izleyin:

• Topraklanmış bileklik veya antistatik eldiven kullanın.
• Tüm çalışma istasyonlarının, araçların ve makinelerin uygun şekilde topraklanmış olduğundan emin olun.
• LED'leri ESD güvenli paketlerde saklayın ve taşıyın.

8. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Geleneksel delikli LED'lere veya diğer SMD türlerine kıyasla, bu cihaz birkaç avantaj sunar:

• Ters Montaj Tasarımı:Işık yayan yüzeyin PCB'ye daha yakın olması gerektiği veya belirli ışık çıkarma açıları için optik tasarımda esneklik sunar.
• AlInGaP Teknolojisi:GaAsP gibi eski teknolojilere kıyasla daha yüksek verimlilik ve daha iyi sıcaklık kararlılığı sağlar, bu da daha parlak ve tutarlı sarı ışık çıkışı ile sonuçlanır.
• Tam SMD Uyumluluğu:Şerit ve makara paketleme ve IR reflow uyumluluğu, yüksek hızlı, düşük maliyetli otomatik montaja olanak tanıyarak üretim süresini ve manuel hata potansiyelini azaltır.
• Geniş Görüş Açısı:130 derecelik açı, dar bir ışın demeti yerine geniş ve eşit aydınlatma sağlar, bu da gösterge uygulamaları için idealdir.

9. Sıkça Sorulan Sorular (SSS)

S1: Tepe dalga boyu (588nm) ile baskın dalga boyu (587nm) arasındaki fark nedir?

C1: Tepe dalga boyu, maksimum spektral çıkışın fiziksel noktasıdır. Baskın dalga boyu, insan gözünün rengi algılamasına en iyi uyan, kolorimetriden hesaplanan bir değerdir. Bu LED gibi tek renkli LED'ler için genellikle birbirine çok yakındırlar.

S2: Bu LED'i sürekli olarak 30mA'de sürebilir miyim?

C2: Evet, 30mA maksimum derecelendirilmiş DC ileri akımdır. Ancak, optimal ömür ve yüksek ortam sıcaklıklarını hesaba katmak için, tipik 20mA veya altında sürmek önerilir. PCB üzerindeki termal yönetimi her zaman göz önünde bulundurun.

S3: "Ters montaj" ne anlama gelir?

C3: Standart bir SMD LED'de, lens PCB'den uzağa bakar. Ters montaj tasarımında, LED lensi PCB'yedoğrubakacak şekilde monte edilmek üzere tasarlanmıştır. Bu genellikle ışığın çıkması için PCB'de bir delik veya açıklık gerektirir ve benzersiz optik entegrasyona olanak tanır.

S4: Parça numarasındaki sınıf kodunu nasıl yorumlarım?

C4: Sınıf kodu (örn., KSKT) alıntıda tam olarak detaylandırılmamıştır, ancak tipik olarak belirli ışık şiddeti ve bazen renklilik aralıklarına karşılık gelir. Sağlanan ayrı sınıf listesi (M, N, P, Q, R), sipariş edilen şiddet derecesini belirtmek için kullanılır. Parça numarası sonekinin tam eşlemesi için üreticinin tam sınıflandırma belgesine danışın.

10. Pratik Tasarım Vaka Çalışması

Senaryo:3.3V mikrodenetleyici hattıyla çalışan taşınabilir bir cihaz için düşük güçlü, sarı durum göstergesi tasarlama.

Tasarım Adımları:

1. Akım Seçimi:Düşük güç tüketimi için iyi görünürlüğü korurken 10mA'lik bir sürme akımı seçin. Tipik eğrilere göre, 10mA'deki ışık şiddeti akımla kabaca orantılı olacaktır (20mA değerinin yaklaşık yarısı).
2. Direnç Hesaplama:Tipik V_F= 2.4V ve kaynak = 3.3V kullanarak. R = (3.3V - 2.4V) / 0.01A = 90 Ω. En yakın standart değer 91 Ω'dur.
3. Güç Dağılımı Kontrolü:LED'deki güç: P_LED= V_F* I_F= 2.4V * 0.01A = 24 mW, 75 mW maksimumun çok altında. Dirençteki güç: P_R= (0.01A)^2 * 91Ω = 9.1 mW.
4. PCB Yerleşimi:Veri sayfasından önerilen lehim pedi boyutlarını takip edin. Ayak izindeki polarite işaretinin LED'in katot işaretiyle eşleştiğinden emin olun. Ters montaj özelliği kullanılıyorsa, LED konumunun altında PCB'de uygun bir açıklık tasarlayın.
5. ESD ve Montaj:Montaj kılavuzunda ESD önlemlerini belirtin. Süreç nitelendirmesi için başlangıç noktası olarak önerilen reflow profil parametrelerini kullanın.

11. Teknoloji Prensibi Tanıtımı

LED, bir substrat üzerinde büyütülen AlInGaP yarı iletken malzemesine dayanır. P-n jonksiyonu üzerine ileri gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada rekombine olurlar. AlInGaP gibi doğrudan bant aralıklı bir malzemede, bu rekombinasyon enerjiyi foton (ışık) şeklinde serbest bırakır. Sarı ışığın (~587-588 nm) spesifik dalga boyu, AlInGaP alaşım bileşiminin bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. Su berraklığındaki epoksi lens, çipi kapsüller, mekanik koruma sağlar, ışık çıkışını şekillendirir (130 derece görüş açısı) ve ışık çıkarma verimliliğini artırır.

12. Endüstri Trendleri

SMD LED pazarı şu yönlerde gelişmeye devam etmektedir:

• Daha Yüksek Verimlilik:Watt başına daha fazla lümen (lm/W), aynı ışık çıkışı için enerji tüketimini azaltır.
• Küçültme:Daha küçük paket boyutları (örn., 0402, 0201), PCB'lerde daha yüksek yoğunluk sağlar.
• Geliştirilmiş Renk Tutarlılığı:Hem şiddet hem de renklilik koordinatları için daha sıkı sınıflandırma toleransları, tek tip görünüm gerektiren uygulamalar için kritiktir.
• Geliştirilmiş Güvenilirlik:Yüksek sıcaklık ve nem altında daha iyi performans, otomotiv gibi zorlu ortamlarda çalışma ömrünü uzatır.
• Entegre Çözümler:Dahili akım sınırlayıcı dirençler, ESD koruması için Zener diyotlar veya hatta sürücü IC'ler içeren LED'ler, devre tasarımını basitleştirir.

Bu ters montajlı AlInGaP LED, bu geniş trend içinde olgun ve güvenilir bir çözümü temsil eder ve çok çeşitli gösterge uygulamaları için performans, maliyet ve üretilebilirlik dengesi sunar.