LTST-C230TBKT-5A SMD LED Veri Sayfası - Ters Montaj - Mavi (InGaN) - 2.65-3.15V - 76mW - Türkçe Teknik Doküman

1. Ürün Genel Bakışı

LTST-C230TBKT-5A, modern elektronik montaj süreçleri için tasarlanmış bir yüzey montaj cihazı (SMD) ışık yayan diyottur (LED). Çekirdek bileşeni, mavi ışık yayan ultra parlak indiyum galyum nitrür (InGaN) yarı iletken çipidir. Bu bileşenin temel ayırt edici özelliği, ters montaj tasarımıdır; yani ana ışık yayılımı paketin substrat tarafından gerçekleşir. Bu, "Su Berraklığında" lens tanımıyla belirtilir ve bu tip lensler, dağınık lenslere kıyasla genellikle daha geniş veya daha spesifik bir görüş açısı sağlar. Cihaz, 7 inçlik makaralara sarılmış 8mm'lik bant üzerinde paketlenmiştir ve bu da onu seri üretimde kullanılan yüksek hızlı otomatik yerleştirme ekipmanlarıyla tam uyumlu hale getirir.

Ürün, yeşil ürün olarak sınıflandırılmıştır, yani Tehlikeli Maddelerin Kısıtlanması (RoHS) yönergesine uygundur. Ayrıca entegre devre (IC) uyumlu olacak şekilde tasarlanmıştır ve kurşunsuz (Pb-free) baskılı devre kartı (PCB) montajı için gerekli olan standart kızılötesi (IR) reflow lehimleme süreçlerine dayanabilir.

2. Teknik Parametreler: Derinlemesine Nesnel Yorum

2.1 Mutlak Maksimum Değerler

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

• Güç Dağılımı (Pd):76 mW. Bu, LED'in performansını veya ömrünü bozmadan ısı olarak dağıtabileceği maksimum güç miktarıdır. Bu limitin aşılması, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında, hızlanmış lümen kaybına ve potansiyel arızaya yol açabilir.
• Tepe İleri Akımı (I_F(PEAK)):100 mA. Bu, izin verilen maksimum anlık ileri akımdır, ancak yalnızca katı 1/10 görev döngüsü ve 0.1ms darbe genişliği ile darbe koşullarında geçerlidir. Sürekli çalışma için değildir.
• DC İleri Akımı (I_F):20 mA. Bu, güvenilir uzun vadeli çalışma için önerilen maksimum sürekli ileri akımdır. Çoğu elektriksel ve optik karakteristik, standart test akımı olan 5 mA'de ölçülür.
• Çalışma & Depolama Sıcaklığı:Cihaz, -20°C ila +80°C arasındaki ortamlarda çalışabilir ve -30°C ila +85°C arasında depolanabilir.
• Kızılötesi Lehimleme Koşulu:Paket, reflow lehimleme sırasında 260°C'lik bir tepe sıcaklığına maksimum 10 saniye dayanabilir; bu, yaygın kurşunsuz işlem gereksinimleriyle uyumludur.

2.2 Elektro-Optik Karakteristikler

Bu parametreler, aksi belirtilmedikçe Ta=25°C ve I_F=5 mA'de ölçülür ve LED'in performansını tanımlar.

• Işık Şiddeti (I_V):Minimum 11.2 milikandela (mcd) ile maksimum 45.0 mcd arasında değişir. Tipik değer belirtilmemiştir; bu, performansın sınıflandırma yoluyla yönetildiğini gösterir (Bkz. Bölüm 3). Şiddet, insan gözünün fotopik tepkisine (CIE eğrisi) uyacak şekilde filtrelenmiş bir sensör kullanılarak ölçülür.
• Görüş Açısı (2θ_1/2):130 derece. Bu, ışık şiddetinin eksen üzerinde (0 derece) ölçülen değerinin yarısına düştüğü tam açıdır. Bu kadar geniş bir görüş açısı, ters montaj veya yan görünümlü LED'lerin karakteristiğidir ve geniş aydınlatma gerektiren arka aydınlatma ve gösterge uygulamaları için uygundur.
• Tepe Dalga Boyu (λ_P):468 nanometre (nm). Bu, spektral güç çıkışının en yüksek olduğu dalga boyudur.
• Baskın Dalga Boyu (λ_d):465.0 nm ila 476.5 nm arasında değişir. Bu, ışığın rengini tanımlayan, insan gözü tarafından algılanan tek dalga boyudur ve CIE renklilik diyagramından türetilir. Renk belirtimi için tepe dalga boyundan daha ilgili bir parametredir.
• Spektral Çizgi Yarı Genişliği (Δλ):25 nm. Bu, yayılan ışığın spektral saflığını veya bant genişliğini gösterir; maksimum yoğunluğun yarısındaki genişlik olarak ölçülür.
• İleri Gerilim (V_F):5 mA'de 2.65V ila 3.15V arasında değişir. Bu, LED akım iletirken üzerindeki gerilim düşüşüdür. Sürücü devre tasarımı için kritik bir parametredir.
• Ters Akım (I_R):Ters gerilimde (V_R) 5V'de maksimum 10 μA. Bu LED ters öngerilimli çalışma için tasarlanmamıştır; bu parametre yalnızca sızıntı akımı testi içindir. Devrede ters gerilim uygulamak cihaza zarar verebilir.

3. Sınıflandırma Sistemi Açıklaması

Seri üretimde tutarlılığı sağlamak için LED'ler performans sınıflarına ayrılır. LTST-C230TBKT-5A, üç boyutlu bir sınıflandırma sistemi kullanır.

3.1 İleri Gerilim Sınıflandırması

Sınıflar 1'den 5'e kadar etiketlenir; her biri 5 mA'de 2.65V'den 3.15V'ye kadar 0.1V'lik bir aralığı kapsar. Her sınıf içi tolerans ±0.1V'dir. Bu, tasarımcıların paralel dizilerde akım paylaşımı için benzer V_Fdeğerine sahip LED'leri seçmelerine olanak tanır.

3.2 Işık Şiddeti Sınıflandırması

Sınıflar L1, L2, M1, M2, N1, N2 olarak etiketlenir; minimum şiddetler 11.2 mcd ile 35.5 mcd arasında değişir. Her sınıfın toleransı ±%15'tir. Bu, uygulamanın parlaklık gereksinimlerine göre seçim yapmayı sağlar.

3.3 Baskın Dalga Boyu Sınıflandırması

İki sınıf tanımlanmıştır: AC (465.0-470.0 nm) ve AD (470.0-476.5 nm). Tolerans ±1 nm'dir. Bu, bir LED grubu içinde renk tutarlılığını garanti eder; bu, çok segmentli ekranlar veya renk karışımlı arka aydınlatma gibi uygulamalar için çok önemlidir.

4. Performans Eğrisi Analizi

Metin özetinde spesifik grafiksel verilere atıfta bulunulmasına rağmen sağlanmamış olsa da, bu tür LED'ler için tipik eğriler şunları içerir:

• Bağıl Işık Şiddeti - İleri Akım (I_Vvs. I_F):Işık çıkışının akımla nasıl arttığını gösterir; yüksek akımlarda genellikle ısınma ve verim düşüşü nedeniyle doğrusal altı bir şekilde artar.
• İleri Gerilim - İleri Akım (V_Fvs. I_F):Diyodun üstel I-V karakteristiğini gösterir. Gerilim akımla artar ve eklem sıcaklığı yükseldikçe azalır.
• Bağıl Işık Şiddeti - Ortam Sıcaklığı:Termal söndürme etkisini gösterir; ortam (ve dolayısıyla eklem) sıcaklığı yükseldikçe ışık çıkışı azalır. Uygun termal yönetim, kararlı parlaklığı korumanın anahtarıdır.
• Spektral Güç Dağılımı:Yayılan ışığın dalga boyu spektrumu boyunca yoğunluğunu gösteren bir grafik; 468 nm'lik tepe dalga boyu etrafında merkezlenmiş ve karakteristik bir yarı genişliğe sahiptir.

5. Mekanik ve Paket Bilgileri

5.1 Paket Boyutları

LED, bir EIA standart paket şekline uygundur. Aksi belirtilmedikçe, temel boyutsal toleranslar ±0.10 mm'dir. Kesin ayak izi ve bileşen yüksekliği, veri sayfasında referans verilen boyutsal çizimlerde tanımlanmıştır.

5.2 Polarite Tanımlama ve Pad Tasarımı

Ters montaj LED'ler için polarite tanımlaması (katot/anot) genellikle paketin üstünde işaretlenir veya ayak izi çiziminde belirli bir pad şekli veya boyut farkıyla gösterilir. Veri sayfası, güvenilir bir lehim bağlantısı ve reflow sırasında uygun hizalama sağlamak için önerilen lehim pad boyutlarını içerir. Bu önerilere uymak, mekanik stabilite ve termal performans için kritik öneme sahiptir.

6. Lehimleme ve Montaj Kılavuzları

6.1 Reflow Lehimleme Profili

Kurşunsuz işlemler için önerilen bir kızılötesi (IR) reflow profili sağlanmıştır. Anahtar parametreler arasında bir ön ısıtma bölgesi (150-200°C), 260°C'yi aşmayan bir tepe sıcaklığına kontrollü bir rampa ve LED'i aşırı termal strese maruz bırakmadan uygun lehim bağlantısı oluşumunu sağlayan bir likidüs üstü süresi (TAL) bulunur. Bileşen bu tepe sıcaklığına maksimum 10 saniye dayanabilir. Profil, güvenilirliği sağlamak için JEDEC standartlarına dayanır.

6.2 Manuel Lehimleme

Havya ile manuel lehimleme gerekliyse, uç sıcaklığı 300°C'yi aşmamalı ve temas süresi yalnızca tek bir işlem için maksimum 3 saniye ile sınırlandırılmalıdır.

6.3 Temizleme

Lehimleme sonrası temizlik gerekliyse, yalnızca belirtilen çözücüler kullanılmalıdır. LED'i oda sıcaklığında etil alkol veya izopropil alkol içinde bir dakikadan daha kısa süreyle daldırmak önerilir. Belirtilmemiş kimyasallar plastik paketi veya lensi hasara uğratabilir.

6.4 Depolama ve Kullanım

• ESD Önlemleri:LED'ler elektrostatik deşarja (ESD) karşı hassastır. Kullanım sırasında bileklik, antistatik eldiven ve uygun şekilde topraklanmış ekipman kullanılmalıdır.
• Nem Hassasiyeti:Paket neme karşı hassastır. Nem alıcı ile mühürlendiğinde, ≤30°C ve ≤%90 RH'de depolanmalı ve bir yıl içinde kullanılmalıdır. Açıldıktan sonra, depolama ortamı 30°C ve %60 RH'yi aşmamalıdır. 672 saatten (MSL 2a seviyesi) fazla açıkta kalan bileşenler, reflow sırasında "patlamayı" önlemek için lehimlemeden önce yaklaşık 60°C'de en az 20 saat pişirilmelidir.

7. Paketleme ve Sipariş Bilgileri

Standart paketleme, 7 inç (178mm) çapındaki makaralar üzerinde 8mm kabartmalı taşıyıcı bandır. Her makarada 3000 adet bulunur. Bandaki boş cepler bir üst kapak bandı ile kapatılır. Paketleme ANSI/EIA-481 spesifikasyonlarını takip eder. Tam makaradan daha az miktarlar için, kalanlar için minimum paketleme miktarı 500 adettir.

8. Uygulama Önerileri

8.1 Tipik Uygulama Senaryoları

Ters montaj tasarımı ve geniş görüş açısı, bu LED'i şunlar için uygun kılar:

• Kenardan Aydınlatmalı Arka Aydınlatma:Tüketici elektroniği, ev aletleri ve otomotiv iç mekanlarındaki LCD ekranlar için; ışık yan taraftan bir ışık kılavuz plakasına enjekte edilir.
• Durum Göstergeleri:Geniş görüş açısının faydalı olduğu ekipmanların ön panellerinde.
• Dekoratif Aydınlatma:Yan yayılımın gerekli olduğu tabela veya vurgu aydınlatmasında.

8.2 Tasarım Hususları

• Akım Sürme:Kararlı parlaklığı korumak ve termal kaçakları önlemek için sabit akım sürücüsü veya LED ile seri bağlı bir akım sınırlayıcı direnç kullanın. Standart çalışma noktası 5-20 mA DC'dir.
• Termal Yönetim:Güç dağılımı düşük olsa da, LED pad'lerinden PCB bakırına iyi bir termal yol sağlamak, özellikle yüksek ortam sıcaklıklarında veya sürüş akımlarında performansı ve ömrü korumaya yardımcı olur.
• Optik Tasarım:Su berraklığındaki lens, dağınık lense kıyasla daha odaklanmış bir ışın deseni üretir. Arka aydınlatma uygulamaları için ışık kılavuzu veya difüzör tasarımında bunu göz önünde bulundurun.

9. Teknik Karşılaştırma ve Farklılaşma

Bu LED'in temel farklılaşması, onunters montajmimarisiyle ilgilidir. Üstten yayıcı LED'lerin aksine, ışık substrattan yayılır; bu genellikle daha alçak profilli bir kuruluma ve ışık kılavuzlarına yan ateşleme için ideal, çok geniş bir görüş açısına olanak tanır.InGaN çipkullanımı, mavi spektrumda yüksek verimlilik ve parlaklık sağlar.Otomatik yerleştirmeveIR reflowstandartlarına uyum, onu modern, yüksek hacimli SMT montaj hatları için doğrudan kullanılabilir bir bileşen yapar; bu da onu eski delikli veya manuel montaj LED'lerinden ayırır.

10. Sıkça Sorulan Sorular (Teknik Parametrelere Dayalı)

S: Bu LED'i 20 mA'de sürekli olarak sürebilir miyim?

C: Evet, 20 mA önerilen maksimum DC ileri akımdır. Optimum ömür ve termal etkileri hesaba katmak için, standart test akımı olan 5 mA gibi, bu değerde veya altında çalıştırmak yaygındır.

S: Parça numarasındaki sınıf kodu (örn., -5A) ne anlama geliyor?

C: Özette açıkça detaylandırılmamış olsa da, "-5A" gibi sonekler genellikle sağlanan sınıf kodu listelerine göre ileri gerilim, şiddet ve/veya dalga boyu için spesifik sınıf kombinasyonlarını gösterir. Bu, uygulama ihtiyaçları için hassas seçim yapmayı sağlar.

S: Bu LED için soğutucu gerekli mi?

C: Tipik ortam koşullarında 20 mA veya altında çalışma için, PCB bakırı genellikle yeterli soğutma sağlar. Yüksek ortam sıcaklıkları veya mutlak maksimum değerlerde sürülmesi durumunda, PCB ayak izinin termal tasarımının iyileştirilmesi tavsiye edilir.

S: Bunu otomotiv dış aydınlatma için kullanabilir miyim?

C: Veri sayfası, LED'in sıradan elektronik ekipmanlar için tasarlandığını belirtmektedir. Otomotiv dış aydınlatma gibi olağanüstü güvenilirlik gereksinimleri olan uygulamalar için, uygunluğu doğrulamak ve spesifik otomotiv sınıfı nitelikleri almak üzere üreticiyle istişare yapılması gereklidir.

11. Pratik Kullanım Örneği

Tasarım Örneği: Küçük Bir Enstrüman Paneli Ekranı için Arka Aydınlatma

Bir tasarımcı, eşit aydınlatmalı 2 inçlik monokrom bir LCD'yi arka aydınlatmak istiyor. Yan yayıcı özelliği nedeniyle LTST-C230TBKT-5A'yı seçiyor. Dört LED, bir akrilik ışık kılavuz plakasının (LGP) bir kenarı boyunca yerleştirilir. LED'ler, her LED için 15 mA'ye ayarlanmış sabit akım sürücüsüyle seri olarak sürülür; bu, eşit akım ve parlaklık sağlar. 130 derecelik geniş görüş açısı, ışığı LGP'ye verimli bir şekilde bağlar. Tasarımcı, ekran boyunca tutarlı parlaklık ve renk garantisi için aynı şiddet sınıfından (örn., M1) ve dalga boyu sınıfından (örn., AC) LED'ler seçer. PCB düzeni, önerilen pad boyutlarını takip eder ve ısı dağılımı için bir toprak katmanına termal rahatlama bağlantıları içerir.

12. Prensip Tanıtımı

Bu LED'de ışık yayılımı, InGaN malzemelerden yapılmış bir yarı iletken p-n eklemindeki elektrolüminesansa dayanır. İleri bir gerilim uygulandığında, elektronlar ve delikler aktif bölgeye enjekte edilir ve burada yeniden birleşirler. InGaN yarı iletkenlerinde, bu yeniden birleşme enerjiyi başlıca mavi fotonlar şeklinde salar. Spesifik dalga boyu (mavi renk), InGaN alaşımının bant aralığı enerjisi tarafından belirlenir. "Ters montaj" tasarımı, çipin, ışık üreten aktif katmanın aşağıya doğru, çipin şeffaf substratından yayılacak şekilde monte edildiği anlamına gelir; bu ışık daha sonra paketin su berraklığındaki epoksi lensi tarafından şekillendirilir ve yönlendirilir.

13. Gelişim Trendleri

Bunun gibi SMD LED'lerdeki trend, daha yüksek ışık etkinliğine (elektriksel girişin watt'ı başına daha fazla ışık çıkışı), daha sıkı sınıflandırma yoluyla geliştirilmiş renk tutarlılığına ve daha yüksek sıcaklık ve nem koşullarında artırılmış güvenilirliğe doğru devam etmektedir. Paketleme teknolojisi, ışık çıkışını korurken veya artırırken daha da küçük ayak izlerine izin verecek şekilde gelişmektedir. Ayrıca, küresel olarak gelişen çevre düzenlemelerini karşılamak için kurşunsuz ve halojensiz malzemelerin daha geniş kabulüne yönelik güçlü bir itici güç vardır. LED'lerin otomatik montaj ve denetim süreçlerine entegrasyonu, Endüstri 4.0 akıllı üretim hatlarıyla uyumluluğu sağlayarak önemli bir odak noktası olmaya devam etmektedir.